Сегодня 31 марта 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Установлен рекорд по эффективности солнечных панелей на квантовых точках — до кремния ещё далеко

Учёные из Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее создали самые эффективные на сегодня солнечные панели на основе квантовых точек. КПД этих солнечных элементов составил 18,1 %. Если сравнивать с кремнием, то это мало, но у последнего за плечами полвека исследований, тогда как квантовые точки начали изучать менее 15 лет назад. Перспективы у новой технологии головокружительные.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Солнечные элементы из кремния взаимодействуют со светом всей поверхностью. Квантовые точки преобразуют свет в поток электронов только там, где они нанесены — точечно, как следует из их названия. Следует помнить, что определение «квантовые» в данном случае относится к количественной величине, а не к качественной. Квантовая точка — это крохотная порция полупроводникового материала, который взаимодействует со светом (с фотонами).

Особенность использования порций — квантов — светочувствительного материала заключается в том, что они могут быть изготовлены разного размера и, следовательно, будут чувствительны каждая к своему спектру. Материал в виде квантовых точек можно наносить на подложку методом струйной печати на рулонах или с помощью разбрызгивания. Это намного проще и дешевле, чем выпускать солнечный элемент из кремния.

Наивысший теоретический КПД у квантовых точек из органических материалов. Также они более безопасны с точки зрения экологии. Но у них есть существенный недостаток — боязнь влажности и нагрева, включая нежелательное длительное нахождение под прямыми солнечными лучами. Учёные из Южной Кореи решали именно эту проблему, попутно пытаясь установить новый рекорд эффективности для солнечных ячеек на квантовых точках.

Если верить исследователям, они смогли повысить сопротивляемость квантовых точек погодным условиям. Для этого учёные воспользовались перовскитом, который уже зарекомендовал себя в фотовольтаике. Но в этот раз они нанесли на подложку массив из перовскитных квантовых точек, а не создали сплошной слой.

 Фрагмент диаграммы с достижениями в области фотоэлектричсеких ячеек (квантовые точки обозначены ромбом с красной каймой). Источник изображения: NREL

Часть диаграммы с достижениями в сфере фотоэлектрических ячейках. Квантовые точки обозначены ромбом. Источник изображения: NREL

Экспериментальные солнечные панели на квантовых точках из перовскита сохраняли эффективный уровень преобразования света в электрический ток в течение 1200 ч при нормальных условиях и 300 ч при нагреве до 80 °C. Уровень КПД достиг рекордного значения в 18,1 %, что зафиксировали в американской лаборатории NREL (выше на рисунке данные уже с указанием рекорда UNIST — это свежее обновление диаграммы). Предыдущий рекорд в 16,6 % КПД был поставлен фотопанелями на квантовых точках в 2020 году австралийским Квинслендским университетом. Идём к новым вершинам. Когда-нибудь кремний уйдёт в прошлое, а на его место придут, в том числе, солнечные панели на квантовых точках.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Голливудские студии перенаправили монетизацию фейковых трейлеров на YouTube себе в карман 14 мин.
Франция оштрафовала Apple на €150 млн за ограничение таргетинга в iOS 15 мин.
Билл Гейтс хотел бы превратить Microsoft в ИИ-компанию и заработать миллиарды на «эскизных идеях» 2 ч.
«Вы объединяете мир»: в Death Stranding сыграло более 20 миллионов человек 2 ч.
«Яндекс» выпустил открытую ИИ-модель YandexGPT 5 Lite: её можно запускать на обычной рабочей станции 3 ч.
«Яндекс» выпустила ИИ-модель YandexGPT 5 Lite — она поможет ускорить IT-разработку и исследования 4 ч.
Split Fiction установила три мировых рекорда и попала в «Книгу рекордов Гиннесса» 4 ч.
Monster Hunter Wilds продолжает бить рекорды Capcom — продажи игры за месяц достигли 10 миллионов копий 6 ч.
Китайская Zhipu AI ворвалась в ИИ-гонку с бесплатным ИИ-агентом AutoGLM Rumination 6 ч.
Бренды вернули рекламу в X с минимальными бюджетами, лишь бы не разгневать Илона Маска 7 ч.
Возврат к корням: Vantage Towers разместила базовые станции на деревянных столбах 28 мин.
Ryzen 9 9950X3D с помощью обычного утюга и лески заставили разогнаться почти до 6 ГГц 35 мин.
Arm собралась руками Nvidia захватить половину рынка процессоров для дата-центров 49 мин.
Доступная раскладушка Samsung Galaxy Z Flip 7 FE будет выглядеть точно как прошлогодний Z Flip 6 3 ч.
На заводе «ЦТС» в Калининградской области начали выпускать средние серверных плат 3 ч.
Qualcomm представит 2 апреля новый процессор для бюджетных флагманов — преемника Snapdragon 8s Gen 3 4 ч.
Huawei отчиталась о рухнувшей на 28 % годовой прибыли — деньги ушли на исследования и разработки 4 ч.
Zeekr анонсировала зарядные станции с рекордной мощностью в 1,2 МВт, но подходящих электромобилей пока не существует 4 ч.
Oppo раскрыла дизайн смартфонов серии Oppo Find X8 в преддверии анонса 5 ч.
Японский консорциум предложил построить плавучий ЦОД с питанием от возобновляемых источников в Иокогаме 7 ч.