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
Темные фабрики: будущее промышленности без человека
Мнения
Астрономы открыли рекордно далекую от звезды суперземлю
Космос
Датские ученые омолодили стволовые клетки, изменив их «диету»
Наука
Биологи описали стратегии любви у мышей: защищаться или «странствовать»
Наука
Якутские инженеры создали боевого «Скорпиона» для битвы роботов
Новости
Количество DDoS-атак удвоилось в первом квартале 2025 года
Новости
Сдвиг поверхности земли при землетрясении зафиксировали из космоса
Космос
Не так уж жарко: выяснилось, какая погода была на Марсе в прошлом
Космос
Целый океан исчез на Земле: как это изменило историю нашей планеты
Наука
Минцифры запускает эксперимент с ИИ на «Госуслугах»: что он будет делать
Новости
Сжигать жир можно с помощью мыслей: как это работает
Наука
Маркетплейсы превратили шопинг в зависимость: как не потратить свои деньги
Наука
ChatGPT научили материться, как сантехника Валеру из Омска
Новости
Написать научный труд в эпоху нейросетей: как сделать ИИ помощником?
Мнения
Следы «долгожданной» черной дыры нашли в соседней галактике
Космос
В Анапе испытали устройство для сбора мазута со дна моря
Наука
Филиппинские физики создали дешевые жидкие линзы из обычной воды
Наука
Perplexity вслед за OpenAI заявила в суде о желании приобрести Chrome
Новости
В МГУ разработали математическую модель для предотвращения давки
Наука
Посмотрите на самое подробное изображение Солнца, сделанное зондом Solar Orbiter
Космос