Сегодня 10 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные нашли способ замедлить остывание электронов в солнечных панелях в 1000 раз — это путь за нынешний предел КПД

Исследователи из Университета Гронингена в Нидерландах выяснили, почему перспективный материал для солнечных панелей способен удерживать энергию «горячих» электронов примерно в 1000 раз дольше обычного. Открытие может помочь преодолеть теоретический предел эффективности солнечных элементов, который долгое время оценивался примерно в 33 %.

 Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Солнечные панели преобразуют энергию солнечного света в электричество с помощью фотонов, которые передают энергию электронам. Наиболее энергичные фотоны создают так называемые «горячие» электроны, способные дать больше электричества, однако они почти сразу теряют избыток энергии в виде тепла. Именно это быстрое охлаждение не позволяет эффективно использовать дополнительную энергию. Новая работа продолжает исследования перспективного материала на основе олова, в котором процесс охлаждения «горячих» электронов оказался примерно в 1000 раз медленнее.

 Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Исследователи установили, что необычное поведение материала объясняется одновременным действием двух физических эффектов. Первый получил название фононного узкого горлышка (hot phonon bottleneck). При нём окружающая электроны среда быстро нагревается, после чего электроны начинают повторно поглощать тепловую энергию и дольше сохраняют высокую температуру. Второй эффект, известный как эффект Бурштейна-Мосса (Burstein-Moss effect), создаёт своеобразную пробку на доступных энергетических уровнях, поскольку остывающие электроны быстро заполняют свободные места на нижних энергетических уровнях, блокируя путь для остальных.

В результате другим «горячим» электронам становится сложнее отдавать энергию и переходить на более низкие уровни. Учёные сравнивают этот процесс с посадкой пассажиров в самолёт: первые занимают места впереди, а другим приходится проходить дальше вглубь салона. Оба эффекта уже были известны физикам ранее, однако новое исследование показало, что именно их совместное действие позволяет материалу значительно продлевать время охлаждения «горячих» электронов.

По мнению исследователей, сочетание необходимых электронных, фононных и химических свойств при интенсивном освещении материала создаёт условия для сверхдолгого охлаждения, которое потенциально можно использовать в устройствах. Если этот подход удастся применить в солнечных элементах, он поможет повысить эффективность преобразования солнечного света и выйти за давно установленный теоретический предел в 33 %. О деталях исследования, опубликованного в журнале ACS Energy Letters, сообщило издание TechRadar.

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 🔥
Microsoft выпустила ИИ, который выбирает варианты и не разговаривает — в тестах он оказался в 35 раз быстрее GPT-6 Sol 13 мин.
Anthropic признала, что не может контролировать своих ИИ-агентов — поэтому им отключили интернет 52 мин.
Трамп обещал отделить американский TikTok от Китая, но связи с ByteDance сохранились 2 ч.
Стартап из 14 человек подтолкнул Цукерберга к запуску Muse, несмотря на проблемы с безопасностью 3 ч.
Стартовые продажи Gears of War: E-Day составили скромные 230 тысяч копий — игроки предпочли знакомиться с шутером через Game Pass 3 ч.
Гонка ИИ превратилась в ценовую войну — OpenAI догоняет Anthropic 5 ч.
Anthropic и OpenAI готовятся к первой крупной катастрофе по вине ИИ 8 ч.
Официально: продажи тактической стратегии Star Wars Zero Company от ветеранов XCOM превысили миллион копий 8 ч.
Белый дом отныне будет требовать от разработчиков ИИ обязательного предоставления отчётов об инцидентах с моделями 11 ч.
Президент Трамп объявил врагами всех, кто не готов использовать термин «сверхинтеллект» 12 ч.
ASML повысила цены на весь ассортимент комплектующих для литографического оборудования 30 мин.
С аппаратных криптокошельков Ledger укарали криптовалюту на $86 млн — и пока непонятно, как 41 мин.
«Настоящая золотая лихорадка» — ИИ-бум перерос в ожесточённую борьбу за вычислительные мощности 3 ч.
Американская Synopsys хочет привлечь китайский ИИ к проектированию китайских чипов — чтобы соблюсти санкции 3 ч.
Стоимость современных серверов с поставкой в Россию удвоилась за год 3 ч.
Рекордные цены отпугнули покупателей Xbox и PlayStation — рынку консолей угрожает кризис, как в 80-х 5 ч.
HPE анонсировала серверы ProLiant Gen13 на платформе AMD EPYC Venice 9006 5 ч.
До 22 ядер Arm Neoverse N2 и два канала DDR5-5200: Xsight Labs представила DPU серии E1L 5 ч.
Cloud4U открыл бронирование стойко-мест в ЦОД «Марфино» 5 ч.
GlobalFoundries возвращается в гонку: компания обещает чипы 7-нм класса в 2028 году 8 ч.