近日，云南大学张文华教授带领科研团队，在水下光伏发电领域的研究取得重要突破。相关研究成果发表于国际著名期刊《焦耳》（Joule），该研究实现了钙钛矿光伏电池在10米水深环境中的有效发电输出，首次为水下设备的持续供能提供了可行的技术路径。

水下光伏电池工作示意图。

传统太阳能电池面向陆地与太空应用。水对太阳光有很强的吸收能力，水中仅剩下蓝光至橙光波段可以穿透，此前水下光伏研究聚焦在2米以内极浅水域开展实验，更适合理论探讨，难以满足海洋装备的实际使用需求。针对这一行业痛点，研究团队针对性设计宽带隙钙钛矿材料，精准匹配水下10米的太阳光谱。研究团队先在实验室搭建水下模拟光源系统，复现不同水深的光照条件，光电转换效率达到34.7%。随后，定制搭载电池模组的水下机器人，在南海海域10 米水深下光照两小时后产生324 mWh的电能，并成功驱动LED的长时间运行发光。把实验室研究与外场实验相结合，为水下光伏技术的实际应用提供了有力的支持。

由于水中没有紫外光的辐射且温度较低，非常有利于保持钙钛矿太阳能电池的运行稳定性。加速老化实验显示电池在模拟10 米水深光照条件下的使用寿命超过5年，这为水下装备的长时供电提供了保障。该研究工作为世界上首次实现具有实用意义的水下光伏电池稳定持续供电的展示，有望把光伏技术的应用场景从太空卫星、陆地电站等拓展至海洋领域，得到了国际科技界的高度关注，该工作被Joule 期刊选为亮点工作进行专题介绍，迄今已有多家国外科技媒体，如国际著名的《化学工程新闻》跟踪报道。

未来，张文华研究员及其团队计划在探索研究水下太阳能电池可运行的极限水深，制备更大面积的光伏模组，推动水下光伏电池的规模化应用，为海洋水下装备自主供能开辟一条全新的绿色技术路径，服务国家海洋强国战略的实施。

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