07:00, 12 Ноября 12
Альтернативная энергетика Германия
Солнечные батареи из черного кремния смогут производить электричество из тепла
 Солнечные батареи преобразуют в электричество лишь три четверти энергии, содержащейся в солнечном спектре, а четверть полностью теряется, поскольку инфракрасное излучение стандартные панели не поглощают.
Чтобы это излучение тепла не пропадало зря, исследователи разработали солнечные панели из черного кремния. Материал поглощает почти весь солнечный свет, включая инфракрасное излучение, и преобразует его в электричество.
«Черный кремний производится посредством облучения стандартного кремния, помещенного в насыщенную серой атмосферу, фемтосекундными лазерными импульсами», - объясняет д-р Штефан Контерманн, который возглавляет исследовательскую группу «Наноматериалы для преобразования энергии» в рамках работ проектной группы по волоконно-оптическим сенсорным системам из Института телекоммуникаций общества Фраунгофера (ФРГ), HHI.
Исследователям из HHI уже сейчас удалось удвоить эффективность черных кремниевых солнечных элементов, они создали образцы, которые могут производить больше электроэнергии из инфракрасного спектра.
«Мы надеемся, что сможем повысить эффективность солнечных батарей, которая в настоящее время составляет приблизительно 17 процентов, на один процент», - говорит доктор Контерманн.
При использовании обычного кремния, ИК-излучению не хватает энергии, чтобы возбудить электроны в зоне проводимости и конвертировать их в электричество, но атомы серы, включенные в черный кремний, образуют своего рода промежуточный уровень. Это можно сравнить с попыткой взобраться на стену: первый раз вы терпите неудачу, потому что стена слишком высока, но во второй раз вы добиваетесь успеха в два этапа, используя промежуточный уровень.
Возбудить электроны в атомах серы проще, а если на такой атом с уже возбуждённым электроном придёт очередная волна инфракрасного излучения, то в результате этого двухступенчатого возбуждения электрон достигнет энергии, которая позволит ему «перескочить» на близлежащий атом кремния и «заставить» его генерировать электричество.
Однако этот промежуточный уровень позволяет электронам не только взойти «по стене», но и работает в обратном направлении: электроны от кремния могут перейти к сере, и будут потеряны для энергетики. Долгое время это снижало эффективность чёрного кремния и не позволяло говорить о его преимуществе над обычным. Но немецким исследователям удалось справиться с этой проблемой.
«Мы использовали лазерные импульсы для изменения встроенной серы для того, чтобы увеличить число электронов, которые могут «взобраться», минимизируя при этом число, которое может вернуться вниз», - объясняет доктор Контерманн.
Для этого были изменены параметры лазерных импульсов, используемых при допировании, таким образом, чтобы конечная кристаллическая решётка требовала для перехода от атома кремния к атому серы больше энергии, чем для обратного перехода. Это позволило удвоить коэффициент полезного действия по сравнению с ранними образцами чёрных фотоэлементов.
Но важным будет не только повышение эффективности, но и снижение перегрева фотоэлементов. Нагрев выше 25 градусов по Цельсию ведёт к падению КПД до 0,5% на градус, что в жаркие дни снижает эффективность батарей. Если же чёрный кремний будет преобразовывать инфракрасное излучение в электричество, скорость нагрева и его, и обычного кремния, работающего с ним в паре, будет куда ниже, а падение КПД сведётся к минимуму.
Все новости за сегодня (50)
15:25, 29 Января 26
 В Озерске изготовили ректификационную колонну для переработки отработавшего ядерного топлива
дальше..
|
 |
15:15, 29 Января 26
 На стройплощадке АЭС «Эль-Дабаа» Египте армируют фундамент хранилища ядерного топлива
дальше..
|
|
14:03, 29 Января 26
 Казахстан и Китай реализуют три проекта ВИЭ на 2,2 млрд долларов
дальше..
|
|
14:02, 29 Января 26
 Более половины выпускников научных школ «Росатома» 2025 года получили повышение
дальше..
|
|
14:00, 29 Января 26
 Главы энергетических ведомств России и Китая обсудили перспективы взаимодействия во всех отраслях ТЭК
дальше..
|
|
13:54, 29 Января 26
 В 2025 году «Росатом» реализовал более 100 проектов по развитию «атомных» городов
дальше..
|
|
13:42, 29 Января 26
 Проект на Среднеуральской ГРЭС получил статус климатического
дальше..
|
|
13:36, 29 Января 26
 «Россети Тюмень» пресекли хищения электроэнергии почти на 15 млн рублей в Тюменской области
дальше..
|
|
13:33, 29 Января 26
 «Транснефть – Верхняя Волга» обследовала 269 км нефтепроводов в январе 2026 года
дальше..
|
|
12:53, 29 Января 26
 «Башнефть» оснастила три городские больницы в Уфе современным оборудованием
дальше..
|
|
12:23, 29 Января 26
 «Россети» обеспечили дополнительной мощностью полимерный завод на Ставрополье
дальше..
|
|
12:19, 29 Января 26
 Эксперты РЭА Минэнерго России провели валидацию климатического проекта «РуссНефти»
дальше..
|
|
12:15, 29 Января 26
 На ПГУ Могилевской ТЭЦ-3 выполнен капитальный ремонт компрессорной станции топливного газа
дальше..
|
|
12:12, 29 Января 26
 Дизель-солнечная электростанция обеспечит энергоснабжение поселка Сангар в Якутии
дальше..
|
|
11:58, 29 Января 26
 «Восточный Порт» помогает следить за здоровьем тюленей и белух
дальше..
|
|
11:41, 29 Января 26
 «Якутскэнерго» подключило к электросетям около 6 тысяч новых объектов в 2025 году
дальше..
|
|
11:38, 29 Января 26
 РусГидро выплатило 217,35 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
|
11:19, 29 Января 26
 В ТПУ разработали задания по автоматизации систем и электростанциям для студенческой олимпиады «Газпрома»
дальше..
|
|
11:18, 29 Января 26
 «Росатом» представил на AMTEXPO-2026 примеры кооперации по выпуску деталей для атомной промышленности
дальше..
|
|
10:56, 29 Января 26
 «Мособлэнерго» модернизировало подстанцию в Сергиевом Посаде
дальше..
|
|
10:50, 29 Января 26
 В Ленинградской области заемщик ФРП запустил производство криогенного емкостного оборудования для СПГ
дальше..
|
|
10:10, 29 Января 26
 «Росатом» и МИФИ договорились о создании образовательной информационной системы поддержки аспирантов
дальше..
|
|
10:08, 29 Января 26
 «Россети Юг» электрифицировали два новых ФАПа в Волгоградской области
дальше..
|
|
09:56, 29 Января 26
 Парк спецтехники «Пермэнерго» пополнен новыми мобильными дизельными электростанциями
дальше..
|
|
09:18, 29 Января 26
 «Транснефть – Дружба» в 2025 году увеличила выпуск энергоэффективных котельных на 55%.
дальше..
|
|
09:07, 29 Января 26
 В Свердловской области построена сеть газораспределения в посёлке Троицкий
дальше..
|
|
09:03, 29 Января 26
 ТехноКамчатка: применение трехмерной сейсморазведки
дальше..
|
|
09:01, 29 Января 26
 Ученые ТПУ объяснили особенности микровзрыва композиционных капель при микроволновом нагреве
дальше..
|
|
08:55, 29 Января 26
 «Газпромнефть-СМ» представила мультимедийный справочник по уходу за автомобилем
дальше..
|
|
08:36, 29 Января 26
 РУСАЛ применяет технологию инертных анодов при электролизе алюминия
дальше..
|
|
08:28, 29 Января 26
 «Швабе» в 2025 году нарастил поставки дифракционных решеток более чем в 1,5 раза
дальше..
|
|
08:24, 29 Января 26
 «Газпром добыча Ноябрьск» проверил газобаллонное оборудование
дальше..
|
|
08:15, 29 Января 26
 Пропускная способность подстанции 110 кВ «Адыл-Су» в Кабардино-Балкарии вырастет до 25 МВА
дальше..
|
|
08:10, 29 Января 26
 Ростех поставил третью серийную турбину ГТД-110М для крупнейшей электростанции Юга России
дальше..
|
|
08:06, 29 Января 26
 Барнаульская ТЭЦ-3 модернизирует циркуляционную насосную
дальше..
|
|
08:04, 29 Января 26
 «КазМунайГаз» наращивает долю местного содержания в нефтегазовых проектах
дальше..
|
|
07:57, 29 Января 26
 Инвестиции Сибирской генерирующей компании в ТЭЦ Новосибирска достигнут в 2026 году 12 млрд рублей
дальше..
|
|
07:54, 29 Января 26
 На западе Москвы прокладывают газопровод высокого давления в районе Раменки
дальше..
|
|
07:48, 29 Января 26
 «Мосэнерго» снизило производство электроэнергии на 2%
дальше..
|
|
07:45, 29 Января 26
 «Астраханьэнерго» в 2025 году предоставило 151 МВт мощности новым объектам
дальше..
|
|
07:35, 29 Января 26
 «Россети Северный Кавказ» направят более 262 млн рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов в Ингушетии
дальше..
|
|
07:29, 29 Января 26
 Компьютеры для энергетики: от советских ГРЭС до современных АЭС
дальше..
|
|
06:57, 29 Января 26
 «Росатом» сформировал полный цикл аддитивных технологий
дальше..
|
|
06:51, 29 Января 26
 ОЭК помогает Москве ликвидировать последствия сильного снегопада
дальше..
|
|
06:49, 29 Января 26
 НИЯУ МИФИ запускает программу профессиональной переподготовки «Медицинская физика»
дальше..
|
|
06:14, 29 Января 26
 «Норникель» снизил производство всех металлов, кроме платины
дальше..
|
|
05:56, 29 Января 26
 «Гидропрессу» — 80 лет
дальше..
|
|
05:51, 29 Января 26
 В Краснодарском крае газифицирован православный храм в Курганинске
дальше..
|
|
05:47, 29 Января 26
 Поставки природного газа на терминалы сжижения в США существенно сократились
дальше..
|
|
05:33, 29 Января 26
 МЭС Сибири оснастили цифровым информационным комплексом главный питающий центр Бийска и города-курорта Белокурихи
дальше..
|
|
|
|
|
«Гидропрессу» — 80 лет
В честь 80-летия в ОКБ «Гидропресс» прошла церемония награждения сотрудников. Благодаря инженерам предприятия с 1962 года изготовлены более 80 реакторов ВВЭР для АЭС во всем мире.
|
