Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Энергия солнца

Команда ученых Вашингтонского университета разработала метод, повышающий эффективность конверсии света в электричество. Он позволяет на квантовом уровне возбудить с помощью фотона до пяти электронов без потери энергии. Работа физиков опубликована в журнале Science Advances.

При традиционном способе получения электричества из солнечного света один фотон может возбудить максимум один электрон и преобразовать в электричество лишь небольшую порцию света. Остальная часть энергии теряется в виде тепла.

Исследователи давно искали материал, который позволял бы им повысить эффективность конверсии. Один из способов — заставить фотон передавать энергию множеству электронов, говорит Санфред Ву, ведущий автор работы. В качестве такого материала они использовали графен.

Графен — это тигр с огромным потенциалом для оптоэлектроники, но он заперт в клетке. Сингулярности — это ключ, выпускающий тигра на свободу, говорит Ву.

«Графен — это субстанция со многими удивительными свойствами, — говорит он. — Для наших целей он оказался весьма продуктивным». Ученые взяли слой графена — всего одну пленку толщиной в атом углерода — и поместили его между двумя слоями нитрида бора, у которого очень схожая структура, но другие химические свойства. Внутри него электроны проходят с трудом. Фактически, это изолятор.

Помещенный между слоями нитрида бора графен обнаруживает свойства «сверхструктуры», которая позволяет создавать эффективную оптоэлектронику. Эти свойства возникают согласно законам квантовой механики. Ву и другим удалось обнаружить уникальные квантовые зоны внутри сверхструктуры, известной как особенность Ван Хова.

Ву и его коллега Сюй обнаружили, что особенности Ван Хова — это зоны, где один заряженный фотон может передавать свою энергию множеству электронов, при этом энергия не теряется в виде тепла. Один фотон, по их оценкам, заряжает до пяти электронов.

Это открытие позволит ученым создать более производительное устройство поглощения солнечного света. Дальнейшие исследования должны быть направлены на то, чтобы понять, как организовать возбужденные электроны в электрическое напряжение для оптимизации эффективности.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Microsoft выходит на рынок умных колонок
Умный дом
Создана вакцина, способная навсегда победить пневмонию
Идеи
Инфракрасное излучение поможет искать внеземную жизнь
Жизнь в космосе
ИИ IBM Watson занялся торговлей на бирже
Фондовый рынок
Искусственный интеллект
Машинное обучение приведет к экономическому гиперросту
Ученые скопировали дизайн для солнечной пленки у бабочек
Солнечная энергия
Walmart видит будущее в VR-шоппинге
Виртуальная реальность
IBM симулировала 56-кубитный квантовый компьютер
Квантовые компьютеры
FDA одобрила новый 5-минутный тест на аллергию по капле крови
Идеи
Фабрика 3D-печати наняла робота для ночной смены
Тренды
Blockchain & Bitcoin Conference: все о блокчейне, ICO и криптовалютах
Кейсы
Инвестиции
SoftBank инвестирует $880 млрд в технологии будущего
ВЭФ: «Доступность биотехнологий создает условия для биотерроризма»
Мнения
Tesla построит фабрику в Шанхае
Электромобили
Нейроинтерфейс NeuroPlus помогает победить синдром дефицита внимания
Нейроинтерфейс
Tesla установит Powerpack на солнечно-ветровой станции в Австралии
Хранение энергии
Visa заменит пин-коды системой распознавания лиц
Биометрия
Переход на электротранспорт только начался
Транспорт будущего
В ОАЭ появилась должность министра по ИИ
Искусственный интеллект
Manta5 — водный эквивалент электровелосипеда
Технологии развлечений
Теория эволюции
30-летний эксперимент подтвердил бесконечность эволюции
Умный дом
Представлен концепт плавучего, полностью автономного дома
Роботрактор совершит переворот в строительстве
Роботы-строители
Гигантские 3D-принтеры удешевят создание ракет в 10 раз
3D-технологии
Генная терапия для лечения лимфомы получила одобрение FDA
Генная терапия
Домашний интернет удалось ускорить до 10 Гбит/с
Идеи
Google вкладывает в Lyft $1 млрд для совместной разработки робомобилей
Кейсы
Новая технология позволит редактировать гены клеток мозга
Исследования мозга
МТИ начал выдавать дипломы на блокчейне
Блокчейн-технологии
К концу года мощность солнечной энергетики Китая достигнет 50 ГВт
Тренды
Тим Кук лично ответил поклоннику Mac mini о будущем модели
ИТ-компании
Молекулы-самоубийцы могут защитить нас от рака
Борьба с раком
Тренды
Amazon станет первой в мире компанией, которая стоит $1 трлн
Blue Origin впервые провела огневые испытания своего двигателя BE-4
Частный космос
Уникальная бетонная крыша превращает жилой дом в электростанцию
Солнечная энергетика
Toyota Sora — новый водородный автобус для гостей Олимпийских игр
Транспорт будущего
Ученые создали двумерный «идеальный» транзистор
Новая электроника
Huawei добилась 20 Гбит/с в испытаниях 5G Dual Connectivity
Переход на 5G
Сингапурские ученые делают фотоэлементы из меди, цинка и олова
Энергия солнца
Транспорт будущего
Маск купил еще одну буровую машину и роет тоннель в Вашингтон
В Швеции выбрали место для строительства конкурента Gigafactory
Тренды
Россия получила рекордное количество медалей на World Skills 2017
Кейсы
Эндрю Ын возглавил стартап, разрабатывающий чатбота-психотерапевта
Кейсы
Блокчейн может трансформировать сферу туризма
Блокчейн-технологии
Водоросли помогли улучшить органические солнечные элементы
Солнечная энергия
Veo Robotics переложит тяжелый труд на плечи роботов
Робототехника
Соцпособия будущего
Блокчейн и криптовалюты совершат революцию в БОД
Flare — камера слежения с ИИ для умного дома
Умный дом
Разработана компьютерная память молекулярного уровня
Компьютерная память