КПД перовскитных солнечных модулей удалось повысить до 66%

Нидерландские физики разработали новый тип гибридных солнечных модулей на основе перовскитов. Изначально их КПД составил 9%. Однако, ученые обнаружили, что если задействовать энергию так называемых горячих электронов, то эффективность новых солнечных элементов можно повысить до рекордных 66%. Пока, правда, только в лабораторных условиях. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

КПД солнечных панелей напрямую зависит от достижения «золотой середины»: для преобразования фотонов в свободные электроны необходимо идеально выверенное количество энергии. Если ее слишком мало, то фотон «проскальзывает» сквозь солнечный модуль. Если энергии слишком много, то ее излишки превращаются в тепло и не способствуют увеличению электрического напряжения. Иными словами, энергия, рассеиваемая горячими электронами, становится неэффективной и теряется в виде тепла.

Перовскиты начнут менять энергетику и связь уже в 2018 году

Физикам из Гронингенского университета (Нидерланды) удалось решить эту проблему, причем решение нашлось случайно. Исследователи разрабатывали гибридные органическо-неорганические перовскитные модули. Большинство панелей такого типа производят с использованием свинца, который известен своей токсичностью. Ученые заменили свинец менее вредным оловом и добились КПД 9% — это уже был рекордный показатель для такого типа панелей.

В ходе дальнейших исследований нидерландские физики обнаружили, что горячие электроны в модулях на основе олова растрачивали энергию намного медленнее, чем обычно. «Горячие электроны рассеивали энергию спустя несколько наносекунд, а не несколько сотен фемтосекунд», — цитирует автора исследования Марию-Антуанетту Лои Science Daily.

Благодаря этой «суперспособности» энергию, рассеиваемую горячими электронами, можно собрать до того, как она превратится в тепло. В результате можно увеличить напряжение в солнечных модулях. Физики подсчитали, что использование горячих электронов позволит повысить КПД новых солнечных элементов до 66%. Ученые пока пытаются понять, почему олово оказывает такой эффект. Понимание механизма этого явления поможет физикам еще больше замедлить рассеивание энергии и создать еще более эффективные перовскитные панели.

Конец эпохи антибиотиков и подтверждение «биологической аннигиляции»

В декабре ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны представили самые надежные перовскитные фотоэлементы с КПД 19%. При лабораторных тестах эффективность модулей оставалась неизменной в течение 1000 часов, что равно 1333 дням, или 3,7 годам использования в полевых условиях.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука
Солнечная буря сдавила магнитное поле Юпитера «как гигантский мяч для сквоша»
Космос
Анализ крови определяет стадию болезни Альцгеймера с точностью 92%: это поможет подобрать терапию
Наука
ИИ впервые прошел тест Тьюринга: GPT-4.5 обманул людей в 73% случаев
Новости
В Сколково нашли способ увеличить емкость суперконденсаторов для электромобилей
Наука
ИИ ускорил поиск дефектов трубопроводов в 30 раз
Новости
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука