Новости Hardware

Учёные создали солнечные элементы с рекордным КПД в 39,5 % — они многослойные и с «квантовыми ямами»

Исследователи Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (NREL) сообщили о создании инновационных солнечных элементов питания с рекордным КПД — почти 40 % при нормальном освещении. Для сравнения, КПД обычных фотоэлементов составляет от 15 до 30 %.

 Источник изображения: NREL

Источник изображения: NREL

Примечательно, что показатель 39,5 % достигнут при освещении, которое в целом эквивалентно естественному солнечному. Данное уточнение имеет значение, поскольку в ходе экспериментов учёным часто удаётся добиться КПД до 47 %, но только под «концентрированным» светом, что мало соответствует естественным земным условиям.

Добиться такого результата удалось благодаря особой конструкции элементов, известной, как инвертированное метаморфическое соединение (IMM). Оно предусматривает использование трёх слоёв солнечных ячеек, каждый из которых выполнен из материала другого типа. В частности, речь идёт о верхнем слое из фосфида индия-галлия, среднего из арсенида галлия и нижнего из арсенида индия-галлия. Каждый слой захватывает свет с разными длинами волн, что позволяет получать больше энергии, используя значительную часть солнечного спектра.

Помимо этого панели используют так называемые «квантовые ямы», ограничивающие движение электронов не тремя, а двумя измерениями. Утверждается, что слой с такими ямами также позволяет захватывать больше света и ведёт к большей энергоотдаче.

Прежний рекорд КПД для солнечных панелей поставила та же команда, добившись в 2020 году показателя 39,2 % — речь идёт о борьбе за каждую долю процента. Уже проводилось тестирование, демонстрирующее поведение новых элементов в условиях космоса. В этом случае КПД составлял 34,2 %.

Научный прорыв может быть крайне важен для технологий солнечных элементов питания. Тем не менее разработчики подчёркивают, что производство этого типа ячеек довольно дорого и о массовом выпуске речь пока не идёт, до этого предстоит ещё немало работы над снижением себестоимости элементов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Это безумие»: средневековое приключение A Plague Tale: Requiem оказалось на удивление требовательным к современному железу 32 мин.
DLSS на страже FPS: разработчик Atomic Heart рассказал о Denuvo, оптимизации на консолях и продолжительности 2 ч.
Разработку новых Silent Hill подтвердил неожиданный источник 3 ч.
Toyota сообщила о возможной утечке данных 296 тысяч клиентов сервиса T-Connect 5 ч.
У приложения Meta Horizon Worlds так много проблем, что им не пользуются даже разработчики 5 ч.
В бета-версии Windows 11 появилась поддержка виджетов сторонних разработчиков и новая функция в приложении «Чат» 5 ч.
«Мы не расскажем, как найти альтернативные пути»: создатель Dead Space раскрыл продолжительность хоррора The Callisto Protocol 7 ч.
ЕС выяснит, как поглощение Activision Blizzard компанией Microsoft скажется на игровом бизнесе конкурентов 8 ч.
Хакеры украли у Binance криптовалюту на $100 млн — транзакции на криптобирже приостановлены 8 ч.
Технологичная пятёрка: Hitman 3, Spider-Man Remastered, The Riftbreaker, Enlisted и Redout 2 почти одновременно получили поддержку Intel XeSS 9 ч.
Электрическая «ГАЗель» поступила в продажу по цене от 6 млн рублей 8 мин.
Google планирует продать более 8 млн смартфонов Pixel 7 — компания намерена удвоить продажи 32 мин.
Google запустила оптоволоконный подводный кабель Grace Hopper — между США и Европой появился канал на 350 Тбит/с 3 ч.
Власти США ввели новые ограничения на экспорт чипов в Китай — под подозрением 31 компания 4 ч.
Учёные обнаружили пару звёзд, в которой малая поглощает большую 4 ч.
На технологии автопилота ушло уже $100 млрд, а значимых результатов нет и пока что не будет 4 ч.
Инженер NVIDIA показал прототипы систем охлаждения и вентиляторов GeForce RTX 4090 4 ч.
Amazon уберёт с улиц роботов-курьеров Scout — проект полностью закрыт 5 ч.
Thermaltake обновила блоки питания Toughpower SFX — до 1000 Вт и поддержка стандартов ATX 3.0 и PCIe 5.0 5 ч.
Дефицит мощностей в российских ЦОД привёл к росту цен в местных облаках 6 ч.