Americký výzkumný tým testoval mini solární moduly v telemetrických zařízeních pro sběr mořských dat pomocí zvířecích hostitelů pro měření profilu vodního sloupce. Zjištění naznačují, že ponorkové FV mohou v těchto aplikacích efektivně fungovat v hloubkách až 22 metrů.
Skupina vědců ve Spojených státech testovala použití speciálních solárních článků pro sledování chování tuleňů během jarní migrace. Řekli, že jde o první dlouhodobé nasazení ponořených solárních článků v realistickém oceánském prostředí.
,,Naše práce představuje první longitudinální studii výkonu fotovoltaických článků v mořském prostředí, která zahrnuje umístění, čas a hloubku,“ řekl výzkumník Collin A. Krawczyk. „Zdůrazňujeme nové metody sběru dat v mořském prostředí, využívající živočišné hostitele jako prostředky pro měření profilu vodního sloupce. Na základě našich energetických výsledků a energetických předpovědí by solární energie mohla reálně poskytnout veškerou nebo významnou část denní energie požadované mnoha moduly telemetrie mořské fauny.“
Akademici uvedli, že požadavky mikroelektroniky na elektřinu aplikované v námořních dataloggerech a dalších zařízeních v posledních letech prudce klesly, což z fotovoltaiky dělá možnou možnost napájení.
Testování mini modulů v telemetrických zařízeních
Aby tým otestoval svůj přístup, připojil speciální monokrystalické mini solární moduly na čtyři dospělé samice tuleňů severních. Savci tvoří ideální senzorovou platformu pro profilování podpovrchových vod, protože udělají průměrně 2,9 ponorů za hodinu do hloubek více než 400 metrů a mají migrační vzorce od jižní Kalifornie po severní Tichý oceán.
Vědci připojili mini FV panel k zařízení, které měřilo a zaznamenávalo vztah mezi proudem a napětím, navíc k tagu SPLASH10. Ten zaznamenával umístění, orientaci, teplotu a hloubku těsnění. Každé zařízení dostalo jedinečné názvy: Kilo, November, Oscar a Lima.
Solární modul namontovaný na hlavách potápějících se zvířat
,,Rozmístění těchto telemetrických zařízení začalo na konci února 2018 a November i Oscar se vrátili do původního umístění na začátku května 2018. Kilo provedl mnohem delší nasazení a vrátil se na začátku června 2018,“ uvedli výzkumníci. „Během tohoto rozšířeného nasazení Kilo zaplnilo svou palubní paměť. Výsledky Limy se poškodily poruchou zařízení během nasazení.“
Po obnovení modulů na nich akademici museli provést rozsáhlé následné zpracování. Museli zkalibrovat časovou prodlevu mezi tagy a proudově napěťovými zařízeními a provést pro ně proces proložení křivky. Museli také použít metodu, která odhaduje zkratový proud plochého panelu na základě jejich nakloněných pozorovaných výsledků. To je modul, který byl namontován na hlavu potápějícího se zvířete a jeho úhly naklonění panelu byly obvykle nenulové.
Zjistili, že maximální průměry výkonu v závislosti na hloubce jsou prezentovány v hloubce až 22 metrů.
,,Za posledních 22 metrů se naše data začala spoléhat na naše odhady křivky nízkého ozáření a data zde měla velmi malé křivky střední/vysoké ozáření,“ uvedli. „V hloubce 5 metrů výsledky ukazují 70 % až 85 % snížení relativního výkonu povrchu v závislosti na štítku. Zatímco Kilo zaznamenalo vyšší snížení výkonu než November a Oscar, snížení výkonu pro November a Oscar na 15 a 20 metrů bylo zhruba o 84 %, respektive 90 %. Na 15 metrech jsme zjistili, že došlo k 85 % až 95 % snížení dostupného výkonu. Což se zvýšilo na 90 % až 98 % snížení na 20 metrů.“
Výzkumníci popsali svůj experiment v článku „Trans-oceanic subsurface photovoltaic performance“, který byl nedávno publikován v Progress in Photovoltaics. Pocházejí z Northern Arizona University a University of California, Santa Cruz.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
