Сегодня 06 мая 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 🔥
Lattice Semiconductor купила AMI, легендарного разработчика BIOS, за $1,65 млрд 2 ч.
В ChatGPT сменилась базовая модель — теперь это быстрая GPT-5.5 Instant, которая меньше галлюцинирует 4 ч.
Сумбурный платформер Dark Scrolls от создателей Gato Roboto и Gunbrella не заставит себя долго ждать — дата выхода и новый геймплей 5 ч.
Прочувствуй Kingdom Come: Deliverance 2 по-новому: Warhorse выпустила духи с запахом Индржиха 7 ч.
Anthropic представила ИИ-агентов для решения финансовых задач и работы с отчётностью 8 ч.
Классическую Diablo едва не загубила налоговая — как Blizzard спасла легендарную экшен-RPG 8 ч.
«Яндекс» потратит до 50 млрд рублей на выкуп акций — ради мотивации сотрудников 9 ч.
ИИ-бот Claude удалось «разговорить» до вредоносного кода и рецептов взрывчатки — хотя напрямую о них даже не спрашивали 10 ч.
Microsoft, xAI и Google согласились отдавать ИИ-модели властям США на проверку безопасности 11 ч.
Google повысила вознаграждение за обнаружение эксплойтов в Android до $1,5 млн 11 ч.
Новая статья: Обзор планшета DIGMA PRO Odyssey: самая бюджетная замена ноутбука 3 ч.
Intel расскажет о «кремниевых инновациях» и ИИ на выставке Computex 2026 4 ч.
Micron 6600 ION: самый ёмкий в мире QLC SSD вместимостью 245 Тбайт 4 ч.
Micron выпустила первый SSD ёмкостью 245 Тбайт — Micron 6600 ION для центров обработки данных 5 ч.
В Китае установили крупнейший в мире плавучий морской ветряк — с ротором площадью в семь футбольных полей 6 ч.
Актёр засветил грядущие наушники Sony WH-1000XX — премиальная модель обойдётся в $649 7 ч.
Bose представила линейку домашней акустики Lifestyle Ultra Collection — от $299 за колонку до $1099 за саундбар 9 ч.
Глава Nvidia: Китай не должен получать передовые ИИ-чипы Blackwell и Rubin — всё лучшее должно быть у США 10 ч.
По бумагам всё чисто: Малайзия стремительно становится хабом ИИ ЦОД, благодаря доступности чипов NVIDIA и лояльности к клиентам из Китая 11 ч.
Adata выпустила память с «бесконечным зеркалом» — XPG Novakey RGB DDR5 объёмом до 32 Гбайт и скоростью до 6400 МТ/с 11 ч.