Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?

Предел КПД солнечных элементов можно поднять до 40%

Предел КПД солнечных элементов можно поднять до 40%

Одним из важнейших параметров солнечных панелей является эффективность. Она показывает, какой процент поглощаемой солнечной энергии превращается в электрическую. В теории предел для кремниевых солнечных батарей составляет 29,3%, но ученые из исследовательского центра им. Гельмгольца (HZB) полагают, что это ограничение можно обойти за счет включения в солнечную ячейку слоев из органических молекул. Эти слои запускают квантово-механический процесс разделения синих и зеленых фотонов. Как следствие, количество электротока удваивается.

Принцип новой технологии заключается в следующем: обычно на фотон генерируется одна пара носителей заряда, состоящая из отрицательного и положительного электронов, но команда ученых из HZB решила сконструировать фотоэлемент таким образом, что некоторые высокоэнергетичные фотоны используются для генерации одновременно двух пар носителей заряда. Исследователи назвали это "эффектом мультипликатора".

Основная задача была в том, чтобы разделить триплетные экситоны на границе с кремнием – это отделяло бы положительные носители заряда от отрицательных и позволило бы им вносить вклад в производство энергии. В эксперименте на практике было доказано, что это возможно. Австралийский ученый Роуэн Маккуин, член команды из HZB, утверждает, что с помощью такого метода можно достичь двойного нормального предела эффективности для солнечных батарей, или, как минимум, увеличить его до 40%.

В работе, опубликованной исследователями NBZ в журнале «Materials Horizons», была описана интеграция на поверхность кремниевой солнечной батареи слоя делящихся кристаллов тетрацена толщиной всего 100 нанометров. В итоге стало понятно, что расщепление триплетных пар еще более эффективно с дополнительно введенным органическим проводником под названием PEDOT:PSS.

Тетрацен поглощает сине-зеленую часть спектра, а низкоэнергетичные фотоны поглощаются кремнием. Используя подобную симуляцию, ученые сделали вывод, что в настоящее время около 5-10% триплетных пар, образующихся в слое тетрацена, можно добавить к выходной мощности батареи. Для всей группы HZB это уже большой успех, исследователи готовы и далее работать над идеей повышения КПД солнечных батарей.

Исследователи из других стран также активно ищут решения для повышения энергоэффективности солнечных элементов. Придуманы новые технологии, в которых ключевая роль отводится уже не кремнию. Например, Ученые с кафедры энергетических материалов из Университета Окинавы (OIST) уверены, что нашли инновационный способ создания дешевых перовскитных солнечных панелей, КПД которых не уступает традиционным аналогам.

Источник: newsdiscover.net
{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (13)

Bravo

комментирует материал 11.10.2018 #

великой энергетической державе не нужны никакие солнечные элементы

user avatar
Natalia Sokolova

отвечает Bravo на комментарий 11.10.2018 #

ей и самой не долго осталось мучиться....правда же ,месье?

no avatar
Петров

отвечает Bravo на комментарий 11.10.2018 #

Русские уже несколько лет назад создали квантовые солнечные батареи с 90% КПД !! Лохи уливляются 40% !!!!

no avatar
obana

отвечает Bravo на комментарий 11.10.2018 #

Где как. Где-то солнечные батареи просто необходимы, но их не надо и продвигать на Север, как кукурузу.

user avatar
Bravo

отвечает obana на комментарий 11.10.2018 #

разрабатывать не будем, понадобятся - купим

user avatar
obana

отвечает Bravo на комментарий 12.10.2018 #

Почему же? Мы начали использовать солнечные батареи в Космосе с начала 60-х годов, опыт у нас большой. Другое дело, что лучший технолог завода, на котором делали солнечные батареи, в 90-е годы вынужден был уйти торговать рыбой. И не он один. С таким отношением к своим лучшим людям мы далеко не уйдём.

user avatar
Bravo

отвечает obana на комментарий 12.10.2018 #

или наоборот, уйдём далеко

user avatar
obana

комментирует материал 11.10.2018 #

Дорогие наши горе-переводчики, когда вы усвоите, что efficiency - это в техническом тексте, как правило, не эффективность, а КПД?

user avatar
obana

комментирует материал 11.10.2018 #

===обычно на фотон генерируется одна пара носителей заряда, состоящая из отрицательного и положительного электронов, ===

Ну, перл безграмотный... Где они в полупроводнике положительные электроны обнаружили? :-) Носители положительного заряда в полупроводнике - квазичастицы, называемые "дырками". Но это точно не положительные электроны :-)

user avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com

Перейти на мобильную версию newsland