Дослідники з Багатопрофільного основного інституту енергетики майбутнього (MCIFE) у Південній Кореї представили новий сонячний елемент, який здатний генерувати електроенергію з ефективністю 21% в підводному середовищі. Для створення цього полікристалічного сонячного елемента вчені використали інтерфейс напівпровідник-вода, що покращує поглинання світла, зменшуючи відбиття від поверхні та забезпечуючи захист від пошкоджень під водою.

Сонячний елемент виготовлений з шару оксиду галію (Ga2O3) товщиною 2,3 нм, який характеризується великою забороненою зоною, високою прозорістю, хімічною стійкістю та чудовими властивостями пасивації поверхні. Як пояснюють дослідники, цей шар може виконувати функції пасиваційного шару, захисного бар’єра та антиблікового покриття, що дозволяє покращити сонячні елементи, виходячи за межі традиційних конструкцій.

Які переваги має новий сонячний елемент?

Ga2O3 також працює як міцний захисний шар, особливо у водних середовищах. Це допомагає зменшити деградацію внаслідок хімічних реакцій, покращуючи довгострокову стабільність, стійкість до окислення та еластичність сонячних елементів. Дослідження показали, що додавання шару оксиду галію значно посилює фотострум як у повітряному, так і у водному середовищі.

Які можливості відкриває це відкриття?

Це відкриття може бути корисним для розробки підводних пристроїв, що живляться сонячною енергією. “Хоча існують труднощі та обмеження, отримані результати показують, що існує величезний потенціал для технології сонячних фотоелектричних елементів у підводних датчиках або пристроях моніторингу, а також у різних інших комерційних та оборонних застосуваннях із сучасною силовою електронікою”, — зазначили вчені.

Нагадаємо, плавучі сонячні електростанції виробляють на 10-15% більше електроенергії завдяки природному охолодженню. Фокус також повідомляв, що вчені створили молекулярне покриття для органічних сонячних панелей, яке виводить технологію на новий рівень.