Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Эффективность солнечных батарей можно увеличить в несколько раз

Новости


06:57, 31 Мая 19
Альтернативная энергетика Россия
Эффективность солнечных батарей можно увеличить в несколько раз

Эффективность солнечных батарей можно увеличить в несколько раз Ученые Уральского федерального университета проводят фундаментальные научные исследования, которые в перспективе позволят совершить мощный скачок в сфере солнечной энергетики.

Это станет возможным благодаря созданию новых материалов с заданными свойствами для устройств преобразования излучения ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов.

Исследования проводит научная группа в лаборатории физико-технологического института УрФУ «Физика функциональных материалов углеродной микро- и оптоэлектроники» под руководством Анатолия Зацепина. По его словам, проводимые работы позволят на практике очень сильно изменить возможности солнечной энергетики. В этом поможет использование материалов на основе редкоземельных элементов. Направленная модификация их оптических свойств значительно улучшает КПД преобразования солнечной энергии благодаря ряду принципиально новых эффектов, обнаруженных учеными.

«Мы установили, что собственные дефекты кристаллической решетки наночастиц Gd2O3 (нерегулярные катионы с нарушенной кислородной координацией) способны эффективно поглощать УФ-излучение и передавать энергию возбуждения ионам РЗЭ, люминесцирующим в видимой области спектра, — поясняет Анатолий Зацепин. — На основе изучения закономерностей и установления механизма энергетического транспорта мы реализовали новый канал преобразования солнечного излучения, характеризующийся повышенной квантовой эффективностью. Среди последних результатов — обнаружен эффект так называемого „Гигантского фононного размягчения“, проявляющийся при введении малых добавок редкоземельных ионов в структуру фотонных наночастиц».

Именно благодаря этому открывается дополнительная возможность снижения безызлучательных потерь и увеличения общей эффективности конверсии УФ-излучения.

На основе полученных данных разработан прототип модифицированной солнечной ячейки, содержащей конверсионный слой из наночастиц редкоземельных оксидов. Такая конструкция солнечной ячейки позволит использовать дополнительную часть солнечного спектра в УФ-области, что, по предварительным данным, обеспечит увеличение эффективности преобразования более чем на 20%.


Фото № 1: Структурная  схема солнечной ячейки с конверсионным слоем фотонных наночастиц

«На сегодняшний день эффективность промышленных кремниевых солнечных батарей не превышает 15%, что существенно ограничивает их повсеместное использование, — отмечает Анатолий Зацепин. — Наши исследования показывают, что этот показатель можно довести до 25–30 %. Отдельные эксперименты говорят о том, что этот показатель, в принципе, может достигать еще большей величины, но это требует дополнительной детальной проработки. Дальнейшее развитие исследований демонстрирует явные перспективы глобального прорыва в сфере альтернативной энергетики и создания нового поколения высокоэффективных солнечных батарей. Можно надеяться, что это приведет к тому, что солнечная энергетика с каждым годом будет все сильнее увеличивать свою долю рынка, вытесняя традиционные виды энергетики».

Результаты исследований научной группы получили высокую оценку в международном сообществе. На престижном конгрессе по современным материалам, прошедшем в Майами (США), Анатолий Зацепин был удостоен медали и специального сертификата. Работающая под его руководством младший научный сотрудник Юлия Кузнецова — единственная из России получила европейскую премию «Young Scientist Award — за выдающиеся результаты и их научную значимость» на съезде Европейского общества исследования материалов (EMRS–2018) в Страсбурге (Франция).

Научная группа проекта под руководством Анатолия Зацепина войдет состав научно-образовательного центра «Передовые промышленные технологии», создаваемого в Уральском регионе в рамках национального проекта «Наука».


Фото № 2: Юлия Кузнецова и Анатолий Зацепин в лаборатории.
 


Все новости за сегодня (51)
13:41, 15 Декабря 25

Камская ГЭС модернизировала сети генераторного напряжения

дальше..
13:35, 15 Декабря 25

На Южном Урале определились все финалисты Кубка «НОВАТЭК» по мини-футболу

дальше..
13:27, 15 Декабря 25

В ОДК-УМПО обсудили вопросы развития энергетических и промышленных программ

дальше..
12:49, 15 Декабря 25

Балаковская АЭС первой в стране досрочно выполнила план ФАС России по выработке электроэнергии на 2025 год

дальше..
12:45, 15 Декабря 25

«Крымэнерго» подготовило к зиме свыше 170 км в Сакском районе

дальше..
12:40, 15 Декабря 25

ПИТЦ «Геофизика» – лучший подрядчик по сопровождению ННБ в составе команды по зарезке боковых стволов в Западной Сибири

дальше..
12:10, 15 Декабря 25

«КазТрансОйл» и Грузинские железные дороги обсудили взаимодействие в транспортно-логистической сфере

дальше..
11:56, 15 Декабря 25

При поддержке Балаковской АЭС в СГТУ им. Гагарина откроются новые лаборатории по подготовке инженерных кадров

дальше..
11:53, 15 Декабря 25

Беломорская ГЭС отремонтировала основное оборудование

дальше..
11:48, 15 Декабря 25

Балаковская АЭС включила в сеть энергоблок №2 после планового ремонта с элементами модернизации

дальше..
11:45, 15 Декабря 25

МЭС Юга заменили силовое оборудование на подстанции 220 кВ в Элисте

дальше..
11:43, 15 Декабря 25

Ростовская АЭС восстановила памятники на местах двух воинских захоронений

дальше..
11:40, 15 Декабря 25

Системный оператор представил профессиональному сообществу результаты работы «большого» СИГРЭ

дальше..
11:38, 15 Декабря 25

Минэнерго Казахстана совершенствует механизмы распределения углеводородного сырья для перерабатывающих предприятий

дальше..
11:35, 15 Декабря 25

«Россети Юг» устраняют последствия непогоды в Волгоградской области

дальше..
11:30, 15 Декабря 25

Резидент Сколково разработал технологию добычи трудноизвлекаемых запасов нефти

дальше..
10:45, 15 Декабря 25

ВТИ обследовал узлы защиты трубопроводов на энергоблоках Кармановской ГРЭС

дальше..
10:42, 15 Декабря 25

«Россети Волга» восстановили электроснабжение 95% потребителей Самарской области после непогоды

дальше..
10:40, 15 Декабря 25

Казахстан ищет международных партнеров для геологических исследований

дальше..
10:35, 15 Декабря 25

«Россети Новосибирск» реконструировали ЛЭП в Октябрьском районе столицы региона

дальше..
09:56, 15 Декабря 25

Институт «Роснефти» - победитель конкурса работодателей для молодежи

дальше..
09:55, 15 Декабря 25

В округе Муром Владимирской области газифицированы два населенных пункта

дальше..
09:48, 15 Декабря 25

«Россети Московский регион» выявили более 240 тысяч незаконно смонтированных проводов интернет-связи на ЛЭП

дальше..
09:44, 15 Декабря 25

Кузбасс готов стать пилотным регионом для испытаний технологий глубокой переработки золошлаковых отходов

дальше..
09:40, 15 Декабря 25

Проходчики шахты «Восточная Денисовская» готовят новую лаву в сложных горно‑геологические условиях

дальше..
08:50, 15 Декабря 25

NYT: 60 лет назад ЦРУ потеряло плутониевый генератор в Гималаях

дальше..
07:42, 15 Декабря 25

«Пензаэнерго» зафиксировало более 142 тысяч незаконных подвесов оптоволокна на опорах ЛЭП

дальше..
07:33, 15 Декабря 25

Кузбасс превысил план по поставкам угля на восток на 13 тысяч тонн

дальше..
07:26, 15 Декабря 25

РЭА Минэнерго России представило технологический образ будущего электросетевого комплекса

дальше..
06:54, 15 Декабря 25

В Подольске открыт инженерный хаб по выпуску инновационных систем релейной защиты

дальше..
06:48, 15 Декабря 25

Тепловая мощность Ижевской ТЭЦ-1 вырастет на 25%

дальше..
06:43, 15 Декабря 25

Будущие энергетики из Кодинска успешно выступают на всероссийских конкурсах

дальше..
06:39, 15 Декабря 25

«Разрез Тайлепский» развивает собственную углехимическую лабораторию

дальше..
06:36, 15 Декабря 25

В Минске обсудили совместные инициативы «Росатома» и Беларуси в сфере аддитивных технологий

дальше..
04:21, 15 Декабря 25

«Росатом» готовит кадры для первой в Турции атомной электростанции

дальше..
04:16, 15 Декабря 25

В Санкт-Петербурге и Ленинградской области сохраняется устойчивый спрос на услуги по техприсоединению

дальше..
04:10, 15 Декабря 25

ТГК-11 расширяет сферу применения золошлаков

дальше..
03:53, 15 Декабря 25

Южно-Кузбасская ГРЭС израсходовала на ремонты 1,665 млрд рублей

дальше..
03:49, 15 Декабря 25

«ВоркутаУголь» делится опытом развития арктических городов

дальше..
03:47, 15 Декабря 25

В первом чемпионате «Россетей» по решению кейсов приняли участие более 700 молодых специалистов

дальше..
03:42, 15 Декабря 25

В Ульяновске газифицирован физкультурно-оздоровительный комплекс

дальше..
03:38, 15 Декабря 25

«Росатом» поставляет изотопную продукцию в более чем в 50 стран

дальше..
03:36, 15 Декабря 25

В Ленинградской области введен в эксплуатацию газопровод в деревне Большое Кикерино

дальше..
03:32, 15 Декабря 25

Самарские энергетики восстановили электроснабжение свыше 70% отключенных потребителей

дальше..
03:28, 15 Декабря 25

Подведены итоги работы Российского национального комитета СИГРЭ в 2025 году

дальше..
03:13, 15 Декабря 25

«Мособлэнерго» построило и реконструировало в Подольске 42,2 км кабельных ЛЭП 6-10 кВ

дальше..
02:30, 15 Декабря 25

«Росатом» представил в МАГАТЭ лучшие практики развития «атомных» городов

дальше..
02:28, 15 Декабря 25

«Россети» в круглосуточном режиме ликвидируют последствия стихии в четырех регионах России

дальше..
02:25, 15 Декабря 25

Квантовый акселератор «Росатома» провел демонстрационный день

дальше..
02:22, 15 Декабря 25

«Крымэнерго» обеспечило электроэнергией социальные объекты на юго-востоке полуострова

дальше..
02:17, 15 Декабря 25

В Краснодарском крае к сетевому газоснабжению подключен хутор Западный

дальше..
 

Поздравляем!
Институт «Роснефти» - победитель конкурса работодателей для молодежи Институт «Роснефти» - победитель конкурса работодателей для молодежи

Томский научный институт «Роснефти» занял первое место во Всероссийском конкурсе лучших практик трудоустройства молодежи среди работодателей. Победа одержана в номинации «Наставник PRO: эффективные практики развития молодых профессионалов».



О проекте Размещение рекламы на портале Баннеры и логотипы "Energyland.info"
Яндекс цитирования         Яндекс.Метрика