陽光照進深海！雲南大學開發10 米水下「鈣鈦礦太陽能電池」，穩定運行逾 5 年
太陽能技術不再只是陸地與屋頂的專利，現在連 10 米深的暗黑海底也能「採光發電」！
來自中國雲南大學與西南聯合研究生院的張文華（Wen-Hua Zhang）教授團隊，於 2026 年 9 月 11 日在國際權威期刊《Joule》發表最新研究成果。團隊成功開發出可浸泡在 南海（South China Sea）水下 10 米深度 運作的鈣鈦礦太陽能電池，打破了過去水下光電研究僅能停留在 2 米淺水的瓶頸，為海洋監測與水下機器人提供了全新的綠能解決方案。
🌊 突破技術痛點：如何在「光線被海水吸收」的深海發電？
太陽光穿透海水時，強度會隨深度增加而急劇衰減，這一直是水下光電技術難以商業化的主因。
為了克服這一挑戰，研究團隊首先在實驗室建立了客製化模擬系統，透過光學濾鏡模擬不同水深下的光譜變化：
寬帶隙（Wide Bandgap）吸收特定波長：
研究團隊優化了鈣鈦礦材料的帶隙設計，使其能精準吸收海水穿透力最強的「藍光至橘光」波段，極大化光能轉化效率。
驚人的極端耐用度：
長期保存：在充氮環境存放 300 天後，電池仍保有 96% 的初始效率。
模擬深海運作：在相當於水深 10 米的模擬環境下運作 1,160 小時後，電池效能幾乎零衰減，展現出絕佳的水下穩定性。
⚓ 海南潿洲島實測：水下 10 米連續運作 2 小時，可供電 5.5 年
不僅止於實驗室數據，團隊更將鈣鈦礦太陽能模組與水下機器人（ROV）結合，親自前往南海潿洲島海域進行 10 米深度的真實海域測試：
大面積模組成功放大：研究成功從實驗室的小面積元件，放大至可實際應用的「大尺寸模組」。
實測發電量驚人：僅在水下 10 米浸泡運作 2 小時，該模組即產生了 324 mWh（毫瓦時） 的電量，足以為鋰電池進行充電。
超長壽命推估：根據實測數據推算，該鈣鈦礦電池在水下 10 米深度具備連續運作約 5.5 年 的長期穩定潛力！
張文華教授驚喜地表示：「最令我們吃驚的是，在大面積模組下，僅僅兩小時的水下實測就能產生如此可觀的電能，這為水下光電的實際應用提供了極其強烈的證明。」
💡 產業應用展望：遠洋生態監測與水下機器人的無限續航
過往設置於遠離海岸的水下傳感器、攝影機或水下通訊系統，往往需要定期更換電池或鋪設昂貴的水下電纜。
這項水下鈣鈦礦電池技術的成熟，代表著未來：
水下感測器與水產養殖監測：能實現自給自足的長效供電。
水下機器人（AUV / ROV）：能在潛航任務中直接透過水下光電陣列進行補給，大幅延長任務執行時間。
下階段目標：研究團隊表示，下一步將挑戰更深的水下環境極限，並致力於建立全球首套「水下光電（Underwater Photovoltaics）」的標準化測試規範，加速這項前沿技術的商業化進程！
資料來源：EurekAlert
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