Солнечный тандем

18.02.2016

Двухслойный солнечный элемент сможет превратить в электричество до 30% энергии солнечного света.

Гибким солнечным элементам не нужны дорогие подложки из кремниевых кристаллов - их печатают на пластиковой пленке или металлической фольге. Цена оказывается ниже, а область применения - из-за гибкости - больше. Однако эффективность таких батарей едва достигает 10% - маловато по сравнению с 25%, которые надежно выдают серийно изготавливаемые кремниевые элементы. Исследователи из международного центра EMPA со штаб-квартирой в Швейцарии попробовали поднять эффективность за счет применения двухслойного покрытия для поглощения света.

Возможности полупроводника преобразовывать свет в электричество ограничиваются шириной его запрещенной зоны. Если энергия кванта света меньше, тока не будет. Если больше - лишняя энергия уйдет в тепло. Поймав более энергичные фиолетово-желтые кванты одним слоем, а менее энергичные красные и инфракрасные - другим, как раз и удастся более полно утилизировать свет солнца.

Инженеры EMPA для ловли фиолетово-желтых квантов синтезировали тонкий слой метиламмония иодида свинца в виде мелких кристаллов с решеткой перовскита. Перовскиты давно привлекают внимание солнечных энергетиков, однако из-за того, что их кристаллы растут плохо, добиться результата, который позволил бы задуматься о внедрении в производство, никак не удавалось. Теперь же помог промежуточный органический слой, построенный на основе фуллеренов С61. Слой перовскита на нем получился не только прочным и гибким, но и прозрачным, пропускающим красную часть спектра.

Ее утилизирует второй слой полупроводника - медь-индий-галлиевый диселенид; лучший образец показал эффективность 20,5%. Теперь авторы работы во главе с Аедхьей Тиари предполагают усовершенствовать технологию и добиться тех 30% эффективности, которые следуют из расчета для таких солнечных элементов. Главная изюминка технологии - слой перовскита наносят при температуре всего 50°С, что и позволяет использовать органический промежуточный слой.

<< Назад: Смартфон с бесконечной памятью 18.02.2016

>> Вперед: Хранения энергии в микрочипах 17.02.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Электродирижабль 11.02.2006 Французская фирма "Компания дирижаблей" продемонстрировала прошлым летом небольшой дирижабль объемом 250 кубометров, наполненный гелием. Он движется со скоростью до 50 километров в час, неся на подвеске одного пилота. Заряда аккумуляторов хватает на два-три часа работы трех электромоторов с максимальной мощностью. Компания надеется вскоре выпустить увеличенную вдвое модель, рассчитанную на пилота с пассажиром. Летательный аппарат предназначен главным образом для экологических наблюдений и исследований атмосферы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025