Сегодня 25 января 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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Илон Маск признался, что его социальная сеть X едва сводит концы с концами 10 мин.
Apple привлекла опытнейшего менеджера, чтобы улучшить Siri и догнать конкурентов в сфере ИИ 4 ч.
В соцсети Threads начала появляться реклама — пока только в США и Японии 5 ч.
Трамп разрешил крупнейшим американским банкам работать с криптовалютами 5 ч.
Новая статья: Caves of Qud — пещеры превозмогания. Рецензия 5 ч.
Платформа GenAI от DigitalOcean упростит создание ИИ-агентов 6 ч.
«Самая большая и лучшая Doom в истории»: разработчики Doom: The Dark Ages объяснили, почему отказались от мультиплеера 8 ч.
«Бандитов в этом городе больше, чем в тюрьме»: для GTA: Vice City вышла профессиональная русская озвучка 10 ч.
В приложениях для iPhone появятся новые способы оплаты, но на цены это вряд ли повлияет 10 ч.
Nvidia начала сворачивать поддержку графических чипов Maxwell, Pascal и Volta, но геймерам пока беспокоиться не о чем 11 ч.
Нет, Sony не завершает производство Blu-ray-дисков полностью 6 мин.
GeForce RTX 5090 теряет всего 1 % производительности при использовании интерфейса PCIe 4.0 x16, но проблемы могут создать переходники 43 мин.
Третья китайская компания запустила производство памяти HBM для ИИ-процессоров 48 мин.
Meta выделит $60–65 млрд на развитие ИИ в 2025 году 4 ч.
Cooler Master представила обновлённый кулер Hyper 612 Apex и серию СЖО Masterliquid Core II 5 ч.
Астрономы поймали быстрые радиовсплески из неожиданного места — древней мёртвой галактики 5 ч.
AWS не спешит раскрывать реальные данные о выбросах ЦОД, да и Google с Microsoft ведут себя не лучше 5 ч.
Материнские платы Asus на чипсетах AMD 800 и Intel 800 зажёвывают видеокарты — есть жертвы среди RTX 5090 5 ч.
Meta потратит $65 млрд на ИИ-проекты в этом году и построит гигантский дата-центр 10 ч.
Индия станет производителем полупроводников в этом году — её первые чипы будут 28-нм 10 ч.