位于皮拉尼-海得拉巴校區的伯拉理工學(xué)院、印度理工學(xué)以及印度國防材料研發(fā)機構的科學(xué)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(yáng)能電池相對來(lái)說(shuō)處于一個(gè)較低的溫度，是理想的清潔環(huán)境。然而，在水中受到的太陽(yáng)能輻射明顯降低，在引用另一項研究時(shí)，科學(xué)家小組表示，單晶和多晶硅電池在1米深的水下時(shí)，轉換效率會(huì )下降20%，但是非晶硅類(lèi)電池在1.5米深的水下轉換效率降低的較少，這一對比數據令人興奮：剩余的轉換效率就足以為水下電子設備供電。
科學(xué)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是光電應用中最為廣泛使用的硅基有機聚合物。據研究人員介紹，PDMS具有優(yōu)異的光學(xué)性能和疏水性。“這是一種惰性的，無(wú)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(xiàn)的光譜敏感性，而光線(xiàn)的可見(jiàn)波長(cháng)范圍基本上在380-780納米之間。研究人員說(shuō)，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(zhù)深度的增加，光譜會(huì )變窄，較長(cháng)的波長(cháng)在初始深度穿透。實(shí)際上，非晶硅電池在室內和室外的應用早就屢見(jiàn)不鮮。
在使用SS50AA光伏模擬器測試松下電池片的性能時(shí)，電池片被浸在四種環(huán)境的水中：去離子水、湖水、海水、用買(mǎi)來(lái)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(guò)實(shí)驗對比，在湖水中松下電池片的表現最差，細菌、藻類(lèi)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(shí)獲得的數據，而海水和人造海水在同樣的深度時(shí)，分別為0.0337 W和0.0320W。
“雖然還面臨著(zhù)很多挑戰和局限性，但是從目前獲得的結果表明，光伏發(fā)電技術(shù)在水下監測傳感器或設備,以及現代電力電子的各種其他商業(yè)和國防應用中，存在著(zhù)巨大的潛力。”研究人員們在文章中寫(xiě)道，這一研究以《分析非晶硅太陽(yáng)能電池在不同水下環(huán)境下的太陽(yáng)輻照結果》為標題，發(fā)表在國際能源研究雜志上。
這項研究的協(xié)調負責人，同時(shí)也是比爾拉技術(shù)與科學(xué)學(xué)院(BITS-Pilani)的教授Sanket Goel表示“這項研究工作由印度國防實(shí)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(yáng)能來(lái)操作各種水下傳感器和監視設備。”這項研究為太陽(yáng)能在水下的應用開(kāi)拓了新的方向。
