Эффективные солнечные элементы из множества полусфер

25.02.2024

Солнечные панели обычно имеют плоскую структуру, чтобы максимально поглощать солнечный свет, работая наилучшим образом, когда лучи падают на них под определенным углом. Новое исследование утверждает, что создание мельчайших куполов на поверхности солнечных элементов может повысить их эффективность на 36% и 66% в зависимости от поляризации света. При этом свет будет улавливаться под более широким углом - до 82 градусов.

Представленная разработка имеет значительный потенциал для разработки более эффективных солнечных элементов, способных преодолевать традиционные ограничения и находить применение в различных областях, где требуется надежный источник энергии.

Ранее ученые экспериментировали с различными формами поверхности, включая внедрение сферических нанооболочек из кремнезема, чтобы уловить больше солнечного света и получить от него больше энергии. Для нового исследования команда Университета Абдуллы Гюля в Турции провела сложное моделирование того, как куполообразные выступы повышают эффективность солнечных элементов.

Ученые исследовали фотоэлектрические элементы из органического полимера P3HT: ICBA как активный слой, расположенный над слоем алюминия и подложкой из органического стекла. Все это было покрыто прозрачным защитным слоем из оксида индия и олова (ITO). Эта сэндвич-структура хранилась через весь купол или "полусферическую оболочку", как ее называют разработчики.

Исследователи провели 3D-анализ методом конечных элементов (FEA), разбивающего сложные системы на управляемые фрагменты для лучшего моделирования и анализа.

Солнечные элементы с выпуклостями показали улучшенное поглощение света на 36% и 66% по сравнению с плоскими поверхностями в зависимости от поляризации света. Выступы позволяют свету проникать из более широкого диапазона направлений и под большим углом - до 82 градусов.

Хотя физические прототипы таких солнечных элементов еще не созданы, проведенное моделирование является значимым шагом в направлении разработки более эффективных солнечных технологий. Если эти принципы будут успешно реализованы, они могут найти применение не только в солнечных батареях на крышах, но и в различных сферах, включая носимую электронику, биомедицинские устройства, теплицы и "Интернет вещей".

<< Назад: Открыт молекулярный механизм спячки у млекопитающих 25.02.2024

>> Вперед: Ультразвуковая наклейка позволит видеть сквозь кожу. 24.02.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Генная инженерия во время грозы 08.03.2005 Электрические разряды умеренной интенсивности уже давно используются в генной инженерии для того, чтобы пробивать в оболочке клеток микроскопические отверстия, через которые в клетку может проникнуть чужой ген. Французские генетики из Лионского университета предположили, что подобный процесс может происходить в природе с почвенными бактериями, когда в землю при грозе бьет молния. Хотя в той точке, куда непосредственно бьет молния, бактерии безусловно гибнут, на соседних участках, где действие тока слабее, они могут выжить и обменяться генами через поры, открывшиеся в оболочке. Биологи попросили физиков, моделирующих разряды молнии в лаборатории, подвергнуть разрядам культуры бактерий. Оказалось, что почвенные бактерии псевдомонады и лабораторный штамм кишечной палочки действительно принимают чужую ДНК, когда в них бьет молния. Исследователи предполагают, что обмен генами во время грозы может быть широко распространен в природе. Он ускоряет эволюцию бактерий.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026