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GaInP细胞产生有用的水下太阳能

水下GaInP和晶体硅电池的功率密度,作为深度的函数。美国海军研究实验室美国海军研究实验室的新研究表明,高质量的磷化镓铟(GaInP)电池在水下产生有用的太阳能,初始结果最大深度为9.1米,显示输出为每平方米7瓦太阳能电池。美国海军研究实验室电子科学与技术部的科学家们深入研究水下光伏研究,开发能够产生足够功率的高带隙太阳能电池,以在9米深度操作电子传感器系统。由于缺乏长寿命电源,水下自治系统和传感器平台受到严重限制。迄今为止,这些系统必须依赖于由水上平台提供的岸上电力,电池或太阳能。使用光伏发电的尝试取得了有限的成功,主要是由于缺乏穿透的太阳光,并且太阳能电池的使用更加优化了对无阻碍的地面太阳光谱。 “在水下提供态势感知和长期环境监测的自主系统的使用正在增加,”NRL成像仪和探测器部负责人Phillip Jenkins说。 “虽然水吸收太阳光,但技术上的挑战是开发一种能够有效地将这些水下光子转换为电能的太阳能电池。”即使太阳辐射的绝对强度在水下较低,光谱含量也很窄,因此可以实现高转换率。太阳能电池与波长范围匹配良好的效率。以前在水下操作太阳能电池的尝试集中在晶体硅太阳能电池和最近的非晶硅电池上。高品质的磷化镓铟(GaInP)电池非常适合水下操作。 GaInP电池在400至700纳米(可见光)的波长范围内具有高量子效率,并且本身具有低暗电流,这对于低光条件下的高效率是至关重要的。詹金斯表示,水下太阳的滤波光谱偏向光谱的蓝/绿部分,因此像GaInP这样的高带隙电池比传统的硅电池表现得更好。最大深度为9.1米的初步结果表明,每平方米太阳能电池的输出功率为7瓦,足以证明在近岸沿岸地区常见的深处可以获得有用的太阳能。资料来源:美国海军研究实验室图片:

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