Сегодня 14 июня 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 🔥
Новая статья: Fatekeeper — наконец-то Dark Messiah 2? Предварительный обзор 9 ч.
Новая статья: Gamesblender № 780: RE Veronica, Stellar Blade 2, Gears of War: E-Day, Senua — главные анонсы июня 9 ч.
Вышло приложение ASCILINE Engine для трансляции «неблокируемого» ASCII-видео 16 ч.
ИИ-стартап Mistral AI ведёт переговоры о привлечении €3 млрд при оценке в €20 млрд 16 ч.
Авторитетное консалтинговое агентство KPMG опубликовало доклад об ИИ — и в нём нашли ИИ-галлюцинации 17 ч.
Google начала развёртывать поисковых ИИ-агентов — но пока лишь для платных пользователей 20 ч.
Водители Tesla научились обманывать автопилот игрушечной головой — чтобы листать соцсети за рулём 22 ч.
Генпрокуроры нескольких штатов США запустили проверку в отношении OpenAI 22 ч.
Anthropic отключила передовые ИИ-модели Mythos 5 и Fable 5 для всех пользователей по требованию США 13-06 08:19
Новая статья: Gothic Remake — в новом теле старый дух. Рецензия 13-06 00:03
Богатеющие сотрудники Samsung и SK hynix разгоняют цены на недвижимость в соседних с фабриками городах 30 мин.
Нераспакованный картридж Super Mario Bros. продали на аукционе за рекордные $3 млн 60 мин.
AMD утверждает, что ноутбук на базе Ryzen 5 220 лучше подходит для игр, чем Apple MacBook Neo 3 ч.
Удостоверяющий центр GlobalSign начал отзыв EV-сертификатов у российских компаний, находящихся под санкциями 8 ч.
Nvidia подняла рекомендованную цену RTX Pro 6000 Blackwell до $13 250 — рост на 55 % за год 14 ч.
We will VROC you: Graid Technology продолжит активное развитие купленной у Intel технологии RAID 14 ч.
Компактный ИИ-компьютер AMD Ryzen AI Halo на Windows 11 поступил в продажу за $4000 17 ч.
Учёные создали беспроводной нейростимулятор размером с рисовое зёрнышко — он легко вводится и подавляет боль 20 ч.
Netgear обвинила американскую часть TP-Link в сохранении тесных связей с Пекином 20 ч.
SpaceX построит завод Gigasat для массового выпуска космических ИИ ЦОД 22 ч.