Для своей научной работы они разработали особые перовскитные элементы на основе галогенидов свинца с широкой запрещенной зоной (около 1,96 эВ) — такие ячейки улавливают свет сине-зеленого спектра, проникающий в глубину моря.

Чтобы подводные элементы работали стабильно, исследователи также добавили присадку полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, помогающую электронам легче перетекать между слоями перовскита, и подавляющую миграцию галогенидных ионов (слабое место всех перовскитных панелей), отмечается в их статье для Joule.

Сначала батареи проверили на лабораторном стенде с оптическими фильтрами, подобранными для имитации условий освещения на разных глубинах моря. Перовскитный элемент показал приличную эффективность преобразования энергии 34,71% и практически не подвергся старению после 1160 часов работы в условиях, имитирующих глубину 10 метров.

Затем команда установила модули большего размера на подводных роботов и отправилась на острова Вэйчжоу в Южно-Китайском море для проверки в реальных условиях.

Видео

В испытаниях модули выработали 324 милливатт-часов электроэнергии в течение двух часов на той же глубине — количество, достаточное для зарядки литий-ионных аккумуляторов гаджета или питания светодиодов.

Испытания на долговечность по ускоренной методике дали прогноз, что срок их службы составил бы почти 5,5 лет.

«Больше всего нас удивило количество электроэнергии, которое наши модули большой площади выработали в реальных условиях на глубине 10 метров всего за два часа, — признался исследователь. — Сочетание лабораторных и натурных испытаний стало убедительным доказательством работоспособности подводных фотоэлектрических систем».

Их мощности вряд ли хватит для движения подводной лодки или дрона, но достаточно, чтобы организовать автономное питание погружных датчиков, камер и систем связи открытого моря.