Сегодня 09 мая 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Для космоса разрабатываются в 100 раз более лёгкие солнечные панели, но они ещё не вышли из лабораторий

Учёные из Университета Пенсильвании создают солнечные элементы из нетипичного материала — из условно двумерных дихалькогенидов переходных металлов (TMDC). Эти материалы обладают сравнительно низкой эффективностью преобразования света в электричество, но они в сто раз легче современных кремниевых фотопанелей. Для космоса малый вес — это решающее преимущество. Но над панелями из ДПМ ещё предстоит поработать.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Толщина ДПМ-плёнки не больше нескольких атомов. Это на несколько порядков тоньше, чем слой кремния или арсенида галлия в современных фотопанелях. Это позволит сделать солнечные ячейки из ДПМ в сто или более раз легче. Для расширения присутствия человека в космосе — на орбите, лунах и других планетах — вес транспортируемых с Земли грузов будет иметь критическое значение. Придёт время, и от кремния в космической энергетике придётся отказаться. И тогда, уверены исследователи, настанет звёздный час лёгких фотопанелей из дихалькогенидов переходных металлов.

Впрочем, у ДПМ-материалов есть существенный недостаток. Все созданные до сегодняшнего дня образцы фотоэлементов на их основе демонстрировали КПД не выше 5 %. В пересчёте на вес это всё равно лучше, чем у кремния, но в идеальном случае КПД перспективного материала необходимо повышать, что, например, можно делать путём оптимизации структуры фотоячейки. Именно этим занялись учёные из Университета Пенсильвании и добились ощутимого успеха — предложили структуру ДПМ-ячейки с КПД 12 %.

Следует уточнить, что заявленный КПД достигнут на цифровой модели фотоэлемента. Исследователи решили начать не с опытов, а с моделирования, в чём есть определённый смысл — так дешевле и быстрее. Но на базе цифровой модели и выработанных методик, уверены специалисты, они или их коллеги смогут в ближайшие четыре–пять лет представить физические образцы солнечных элементов из дихалькогенидов переходных металлов с КПД не менее 10 %.

 Источник изображения: Device

Источник изображения: Device

Секрет разработки, о которой учёные рассказали в свежем номере журнала Device, кроется в многослойной структуре элемента (плёнка на плёнке, когда начинают работать многочисленные переотражения фотонов), а также в конструкции электродов, которая позволяет эффективно управлять экситонами — главными действующими элементами двумерных ДПМ-структур. Но всё это пока на бумаге. Ждём практической реализации.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Хоррор-шутер Alien: Rogue Incursion Evolved Edition отправит игроков выживать под натиском небывало хитрых ксеноморфов — трейлер и дата выхода 2 ч.
Сэм Альтман передал управление ChatGPT новому руководителю, а сам займётся исследованиями 4 ч.
Google защитит пользователей Chrome от фишинга с помощью локальной ИИ-модели Gemini Nano 4 ч.
Microsoft упростит установку приложений в Windows 11, но это может привести к засорению системы 12 ч.
Первое сюжетное дополнение к Kingdom Come: Deliverance 2 не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода Brushes with Death 13 ч.
Meta наделит следующие умные очки Ray-Ban «супервосприятием» — функцией распознавания лиц окружающих 15 ч.
Первый геймплейный трейлер подтвердил дату выхода Mafia: The Old Country — игру будут продавать за $50 15 ч.
ИИ-боты начинают чаще привирать, когда их просят о лаконичных ответах — исследование 17 ч.
Перенос GTA VI прибавил Electronic Arts уверенности в успехе новой Battlefield 17 ч.
Apple начала принимать заявки на компенсации по иску о подслушивании Siri 17 ч.
Китайские дилеры уже начали демонстрировать электромобиль Audi E5 35 мин.
OpenAI планирует развивать ИИ-инфраструктуру Stargate за пределами США 50 мин.
Apple продвинулась в разработке новых процессоров для умных очков и компьютеров 2 ч.
ASML ускорит строительство нового кампуса, где будет производиться оборудование для выпуска чипов 3 ч.
Продажи Tesla в апреле резко упали как в Китае, так и в Европе 3 ч.
Первая фаза ИИ-кластера xAI Colossus полностью обеспечена энергией 9 ч.
Новая статья: Двумерные полупроводники: ещё один подход к снаряду 11 ч.
Квартальная выручка Arm впервые превысила $1 млрд, но акции упали из-за слабого прогноза 11 ч.
Lenovo возродила 3D-гейминг — представлен ноутбук Legion 9i с RTX 5090, безочковым 3D-экраном и крышкой из кованного углеволокна 12 ч.
Razer выпустила компактные игровые мышь Basilisk Mobile и клавиатуру Joro для мобильного гейминга 12 ч.