Сегодня 02 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Японцы придумали солнечную панель с запредельным КПД — с квантовой эффективностью 130 %

Даже в научно-фантастических произведениях КПД источников энергии не может быть больше 100 % — это физика нашей Вселенной. Потери есть всегда. Задача учёных снизить объём потерь, что тем сложнее, чем ближе к его теоретическому пределу. Для классического солнечного элемента на p-n-переходе предел — это 33 % КПД. Но физика солнечного света сложнее. И учёные из Японии нашли возможность далеко выйти за пределы этой теории.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Идею проработали исследователи из Университета Кюсю (Kyushu University) в сотрудничестве с Университетом Йоханнеса Гутенберга (Johannes Gutenberg University) из Германии. В классическом фотоэлементе один поглощённый фотон создаёт в полупроводнике один экситон (электрон и дырку). Фотон — это один квант света (минимально возможная единица энергии электромагнитного излучения данной длины волны). Он не может создать больше одного электрона. Эта энергия поглощается электроном и переводит его в возбуждённое состояние, отправляя путешествовать по материалу в виде электрического тока.

При этом электроны реагируют только на свет (фотоны) определённой длины волны. Они не поглощают кванты энергии в нижнем и верхнем диапазоне излучения. Таких материалов просто нет в природе или учёные не научились их создавать. В то же время такие «запредельные» фотоны попадают на солнечную панель, но не создают в ней поток электронов, а только рассеиваются в виде тепла. Это тот резерв, который смогли привлечь к выработке электричества учёные. Конкретно — они смогли с пользой использовать высокоэнергетические фотоны из синей части спектра.

Механизм работы технологии основан на двух ключевых процессах. Высокоэнергетические (синие) фотоны в материале подвергаются синглетному расщеплению: один экситон делится на два с более низкой энергией и уже каждый из этих двух экситонов захватывается встроенным в фотоэлемент «молибденовым комплексом» в комбинации с определённым материалом. Тем самым вместо одного электрона «синий» фотон фактически возбуждает в материале два электрона для генерации тока. Попутно комбинация материалов подавляет так называемый Фёрстеровский перенос энергии, который в обычных условиях блокировал бы возбуждение определённого количества электронов и понижал бы КПД.

Эксперименты показали впечатляющие результаты, а именно квантовый выход около 130 % (1,3 экситона на фотон). По оценкам исследователей, такая технология способна поднять теоретическую эффективность однопереходных солнечных элементов до 35–45 %, что существенно превышает предел Шокли–Квейссера (33 %) для традиционных кремниевых панелей и реальные показатели коммерческих модулей (20–25 %). Достижение носит пока характер доказательства концепции и реализован в растворе молекул, однако он закладывает основу для прорыва в производстве солнечной энергии.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Модель Claude Fable 5.1 за 44 минуты взломала шифр, над которым криптографы бились с 1653 года 19 мин.
Создатель SteamDB продал сервис площадке Nexus Mods, потому что устал от ИИ в интернете 54 мин.
Массовые увольнения из-за ИИ, возможно, уже закончились 2 ч.
Opera проиграла Microsoft в суде ЕС — Edge не признали «привратником» по закону о цифровых рынках 2 ч.
Геймплейное видео триллера Ontos от авторов Soma и Amnesia: крысы, головоломки и атмосферные диалоги 3 ч.
Microsoft повысит безопасность Windows 11 ценой производительности в играх 3 ч.
Yandex B2B Tech запустила новый формат частных облаков BareMetal Extend 4 ч.
Суд в Москве оштрафовал Telegram, Pinterest и Google на несколько миллионов рублей 4 ч.
Samsung внезапно стала блокировать аккаунты владельцев Galaxy — причина массовой деактивации пока неизвестна 5 ч.
Слухи: спустя 11 лет ожиданий StarCraft 3 всё-таки может стать реальностью, но без участия Blizzard 6 ч.
Packard Bell возродился к столетию — Acer вернула легендарный бренд с компактным ноутбуком DotBook и не только 12 мин.
Широких складных смартфонов скоро станет больше: Xiaomi 18 Fold показался перед анонсом 7 сентября 22 мин.
Старый конь борозды не портит: поставки ленточных накопителей резко подскочили в первой четверти 2026 года 2 ч.
Анонсированы смарт-часы Huawei Watch D3, которые научились измерять артериальное давление ещё точнее 2 ч.
Acer представила игровые мониторы Nitro и Predator с разрешением до 5K и частотой до 1000 Гц на панелях QD-OLED, IPS и VA 2 ч.
Поставки ленточных накопителей в 2025 году снизились на 16 Эбайт, но лидеры отрасли не теряют оптимизма 3 ч.
Acer представила пару компактных ПК для локального ИИ — на Intel или Nvidia 3 ч.
Acer представила портативную консоль Predator Atlas 7 с процессорами Intel Arc G-Series и 7-дюймовым экраном 3 ч.
Представлен Acer Swift Blade 14 — 799-граммовый ноутбук с OLED-дисплеем и чипом Intel Core 300 3 ч.
Huawei объявила о старте глобальных продаж смарт-часов Watch GT 7 и GT 7 Pro 3 ч.