Сегодня 29 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей

Учёные из Оксфордского университета (University of Oxford) вместе с коллегами из Китая сообщили о решении главной проблемы, ограничивающей КПД солнечных панелей, — преодолении компромисса между светопоглощающей способностью материала и скоростью потери заряженных частиц: чем лучше материал поглощает фотоны, тем быстрее выбитые электроны рекомбинируют с дырками и перестают участвовать в генерации тока.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Учёные исследовали проблему на основе экспериментов с сульфидом висмута (Bi2S3). Как позже выяснилось, этот полупроводник способен сочетать сильное поглощение света с более медленной потерей электрических зарядов, что может разорвать порочный круг. В солнечном элементе электроны и дырки необходимо разделить и собрать до того, как они соединятся вновь. В противном случае при рекомбинации энергия, которую можно было преобразовать в электричество, будет потеряна.

Для изучения динамики зарядов учёные изготовили плёнки Bi2S3 толщиной около 150 нм методом термического испарения и отжигали их при 250 °C в течение 30 минут в атмосфере из азота. Образцы возбуждали лазерными импульсами длительностью 35 фс с энергией фотонов 1,55 эВ, а движение и исчезновение носителей заряда отслеживали с помощью метода сверхбыстрой терагерцовой спектроскопии. Измерения проводили при температурах от 4 до 295 К. Эксперименты показали необычное поведение вещества: при охлаждении рекомбинация электронов и дырок замедлялась, тогда как во многих других полупроводниках она, напротив, ускорялась.

Учёные выяснили, что секрет сульфида висмута заключается в особом расположении энергетических уровней. Материал хорошо поглощает солнечный свет, но при этом часть электронов и дырок оказывается в состояниях, где они медленнее соединяются друг с другом. Разница в энергии между этими состояниями составляет всего около 40 мэВ. Благодаря этому при комнатной температуре заряды дольше сохраняются в материале, а расчёты показывают, что скорость их рекомбинации может быть примерно на 75 % ниже, чем у обычных полупроводников.

Исследователи считают, что свойство сульфида висмута замедлять рекомбинацию зарядов следует поискать и у других соединений, изучив соответствующие базы данных. Открытие позволяет определить набор признаков, по которым можно искать наиболее перспективные соединения для эффективного преобразования солнечного света в электричество. Это пока не ответ на вопрос, как повысить КПД солнечных панелей, но довольно перспективный путь к решению этой задачи.

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 🔥
Авторитетный инсайдер: The Elder Scrolls VI раскроет тайны Древних свитков, а новый показ уже не за горами 31 мин.
Подаренный «навсегда» 1 Тбайт в облаке Mail.ru прожил 13 лет — в ноябре от него останется 8 Гбайт 2 ч.
Windows 11 научилась переустанавливаться без установочной флешки, даже если ОС не загружается 2 ч.
Философская головоломка The Talos Principle 2 от разработчиков Serious Sam спустя три года после релиза подорожала на 33 %, и игроки не против 3 ч.
Mistral открыла веса ИИ-модели Large 4 с триллионом параметров и удешевила доступ через API 3 ч.
Эксклюзив Nintendo Switch 2 от создателей Bloodborne и Elden Ring не выйдет в 2026 году — FromSoftware перенесла релиз The Duskbloods 4 ч.
Китайский боевик Phantom Blade Zero показал ударный старт в Steam — лидер продаж и лучший пиковый онлайн для одиночных игр 2026 года 5 ч.
Microsoft опубликовала квартальный отчёт — выручка Azure выросла на 48 % 6 ч.
Aladdin Enterprise CA — российский аналог Microsoft Certificate Authority — получил крупное обновление 6 ч.
В UEFI найдена критическая уязвимость — под угрозой машины с сетевой загрузкой 7 ч.
Infineon расширит производство силовых полупроводников на основе GaN-компонентов 19 мин.
Спецслужбы США заподозрили близкую знакомую главы Nvidia в шпионаже на Китай, но Трамп не стал вмешиваться 39 мин.
Samsung отчиталась о рекордной операционной прибыли в III квартале на фоне огромного спроса на память для ИИ 46 мин.
Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей 56 мин.
Quantum DC намерена построить кампус ЦОД мощностью 1,2 ГВт и энергетический комплекс в Австралии 4 ч.
OnePlus представила смартфоны Ace 7 и Ace 7 Pro — Snapdragon 8 Elite Gen 5 с активным охлаждением, камера 200 Мп и батарея 9000 мА·ч 5 ч.
Naver заключила сделку c Brookfield на $9 млрд для расширения ИИ-инфраструктуры 5 ч.
Marvell намерена поглотить производителя оптических компонентов для ЦОД Lumentum 5 ч.
$15 500 запросила Apple за 512 Гбайт оперативной памяти для Mac Studio 6 ч.
«Яндекс» нарастил выручку до 411 млрд рублей, но атаки на ЦОД спутали планы компании 6 ч.