位于皮拉尼-海得拉巴校區(qū)的伯拉理工學院、印度理工學以及印度國防材料研發(fā)機構(gòu)的科學家們表示，采用松下的非晶硅電池作為測試對象，浸在水中的太陽能電池相對來說處于一個較低的溫度，是理想的清潔環(huán)境。然而，在水中受到的太陽能輻射明顯降低，在引用另一項研究時，科學家小組表示，單晶和多晶硅電池在1米深的水下時，轉(zhuǎn)換效率會下降20%，但是非晶硅類電池在1.5米深的水下轉(zhuǎn)換效率降低的較少，這一對比數(shù)據(jù)令人興奮：剩余的轉(zhuǎn)換效率就足以為水下電子設(shè)備供電。
科學家們在水深20厘米的地方測試了一種非晶硅電池片，這種電池片的表面涂有聚二甲基硅氧烷(PDMS)，PDMS是光電應(yīng)用中最為廣泛使用的硅基有機聚合物。據(jù)研究人員介紹，PDMS具有優(yōu)異的光學性能和疏水性。“這是一種惰性的，無毒的，不易燃的聚合物”，這種涂層方式提高了2.79%的電池片功率。
研究小組之所以選擇非晶硅電池，因為它們具有吸收光線的光譜敏感性，而光線的可見波長范圍基本上在380-780納米之間。研究人員說，這使得非晶硅電池成為水下環(huán)境的理想選擇，在水中，隨著深度的增加，光譜會變窄，較長的波長在初始深度穿透。實際上，非晶硅電池在室內(nèi)和室外的應(yīng)用早就屢見不鮮。
在使用SS50AA光伏模擬器測試松下電池片的性能時，電池片被浸在四種環(huán)境的水中：去離子水、湖水、海水、用買來的含有3.5%鹽度的海鹽和其他水雜質(zhì)制作的人造海水。經(jīng)過實驗對比，在湖水中松下電池片的表現(xiàn)最差，細菌、藻類和其他雜質(zhì)降低了液體的透明度。最佳輸出功率為0.0367 W，這是在去離子水深度為2米時獲得的數(shù)據(jù)，而海水和人造海水在同樣的深度時，分別為0.0337 W和0.0320W。
“雖然還面臨著很多挑戰(zhàn)和局限性，但是從目前獲得的結(jié)果表明，光伏發(fā)電技術(shù)在水下監(jiān)測傳感器或設(shè)備,以及現(xiàn)代電力電子的各種其他商業(yè)和國防應(yīng)用中，存在著巨大的潛力。”研究人員們在文章中寫道，這一研究以《分析非晶硅太陽能電池在不同水下環(huán)境下的太陽輻照結(jié)果》為標題，發(fā)表在國際能源研究雜志上。
這項研究的協(xié)調(diào)負責人，同時也是比爾拉技術(shù)與科學學院(BITS-Pilani)的教授Sanket Goel表示“這項研究工作由印度國防實驗室提供資金支持，主要是為了探索和優(yōu)化利用水下太陽能來操作各種水下傳感器和監(jiān)視設(shè)備。”這項研究為太陽能在水下的應(yīng)用開拓了新的方向。
