仁川大学研发水陆两用太阳能技术

仁川大学工科学院成功研发全球首款水陆两用太阳能发电系统

【科技前沿】仁川大学（校长：李仁宰）工科学院（院长：金俊童）电气工程系金俊童教授团队近日取得重大突破，成功开发出全球首个主动式水下太阳能发电系统。这项创新性研究首次实现了以水为介质提升太阳能转换效率的技术飞跃，为可再生能源领域开辟了全新发展路径。

传统太阳能发电技术虽然作为光能转换的典范被广泛采用，但在实际应用中仍面临诸多挑战。现有地面安装模式不仅可能造成森林植被破坏等生态问题，且因电站选址多远离用电负荷中心，往往需要配套建设大规模输电网络，这些因素严重制约了太阳能发电的可持续发展。

金俊童教授团队研发的水下太阳能发电技术开创性地将应用场景拓展至城市内湖、近海及远洋区域。实验数据显示，该技术在水环境中的发电效率较传统陆地安装方式获得显著提升，展现出作为新一代太阳能利用范式的巨大潜力。这项技术突破不仅实现了空间利用效率的倍增，更在最大化发电效能的同时将环境影响降至最低。

技术核心突破：水介质光增益效应
该系统的核心技术突破在于创新性地利用水体的光学特性实现能量增益。研究团队通过精确调控水的折射率（1.33）这一关键参数，成功优化了太阳光在水-电池界面的传播路径，使更多光子能被光伏材料有效捕获。这种"水透镜"效应大幅提升了光能转化效率，为太阳能技术发展提供了全新思路。

双模系统设计：兼顾生态与效能
研究团队开发了两种互补的水下发电方案：

透明光伏水下系统：采用高透光率太阳能电池，在保持水体生态完整性的同时实现清洁发电，特别适合生态敏感水域应用。

商用硅电池水下电站：对现有成熟技术进行水下适应性改造，适用于海洋、大型湖泊等开阔水域的规模化部署。

技术优势显著
项目首席研究员马尔凯什·帕特尔博士（仁川大学兼职教授）指出："这项突破性技术具有多重优势：首先，它创造性地实现了水陆两用；其次，通过水体自然冷却效应，有效抑制了传统太阳能电池在高温环境下的性能衰减；最重要的是，我们通过优化热管理和光利用的协同效应，使电池板效率获得2%-3%的稳定提升。"

革命性的水陆两用系统
该技术最引人瞩目的创新在于实现了"一套系统，双重场景"的应用突破。这种水陆两用太阳能发电系统不仅突破了陆地光伏的效率瓶颈，更展现出前所未有的部署灵活性。从城市滨水空间到远洋发电平台，这项技术为太阳能应用开拓了全新疆域，被业界誉为"改变游戏规则"的颠覆性创新。

市场前景广阔
金俊童教授强调："这项具有完全自主知识产权的技术，将在2033年预计规模达77GW、价值20万亿韩元的全球太阳能市场中占据战略地位。作为实现碳中和目标的关键技术支柱，它不仅将重塑能源产业格局，更将为全球可持续发展提供创新解决方案。"

据悉，该研究团队已着手推进技术产业化进程，预计未来三年内可实现商业化应用。这项突破也标志着韩国在新能源技术领域取得了全球领先优势，为应对气候变化提供了新的技术路径。