Сегодня 13 августа 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Нативное приложение GeForce Now для Linux вышло из беты, а у генератора кадров понизились задержки 16 мин.
Mafia: Definitive Edition взяла курс на новые платформы — ремейк Mafia: The City of Lost Heaven прокачают для PS5, Xbox Series X и S 37 мин.
Российский ИИ отправят на экзамен по духовности — модели проверят на традиционные ценности 2 ч.
Маленькая ИИ-модель оказалась в 11 раз дешевле GPT-5.6 Luna — и почти не уступила ей в тесте логического мышления 2 ч.
«Будь это добровольно, никто бы не согласился»: Twitch начал тренировать ИИ на контенте пользователей, никого не спросив 2 ч.
Mewgenics получила русскую локализацию, но пока только для тех, кому не терпится «почухать котиков с именами на своём языке» 3 ч.
Верховный суд США на сутки приостановил разбирательство Epic Games с Apple по поводу комиссии App Store 5 ч.
Продолжение саги четырёх всадников на подходе: Embracer раскрыла, когда выйдет Darksiders 4 6 ч.
Удаление приложений VK из App Store и Google Play ударило по аудитории — но компания это отрицает 6 ч.
Банда ИИ-агентов напала на Тайвань — взлом правительственных систем продолжался четыре дня 6 ч.
Xiaomi решила не отставать от Apple и Samsung, и тоже готовит широкоэкранный складной смартфон 7 мин.
Монетка для взлома самолёта: найден способ влезть в системы Boeing 737 с помощью крошечного гаджета 18 мин.
Zotac представила видеокарту GeForce RTX 5080 Solid Core OC 20th Anniversary Edition к своему 20-летию 23 мин.
KTC представила игровой монитор M27P6S с 2304-зонной подсветкой Mini-LED и режимами 4K@160 Гц и 1080p@320 Гц 55 мин.
Китайские фабрики чипов разбогатели на ИИ-буме — прибыль SMIC выросла на 262 %, Hua Hong на 386 % 2 ч.
VK вышла из многолетней полосы убытков — впервые с 2022 года квартал завершён с прибылью 2 ч.
Meta бесплатно раздаст 15 000 умных очков ирландским слабовидящим 2 ч.
Тонкий 13-дюймовый Honor Pad X9b Max с батареей на 10 100 мА·ч поступил в продажу в России 3 ч.
Lenovo готовит доступный ноутбук IdeaPad Vibe — альтернатива MacBook Neo будет доступна в семи цветах 4 ч.
Samsung и SK hynix ускорили внедрение ИИ в разработку и производство чипов 4 ч.