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)
15:52, 9 Декабря 25
 Княжегубская ГЭС модернизировала гидроагрегат №3
дальше..
|
 |
15:40, 9 Декабря 25
 «Росатом» и FESCO вошли в высшую категорию А+ рейтинга корпоративной благотворительности 2025 года
дальше..
|
|
15:04, 9 Декабря 25
 Ростехнадзор выдал Нововоронежской АЭС лицензию на продление эксплуатации энергоблока №5 до 2036 года
дальше..
|
|
14:50, 9 Декабря 25
 Карагандинская ТЭЦ-3 строит новый энергоблок
дальше..
|
|
14:46, 9 Декабря 25
 «Ленатомэнергоремонт» помог приюту для животных в Сосновом Бору
дальше..
|
|
14:44, 9 Декабря 25
 В Красноярске стартовал форум молодежи группы РусГидро
дальше..
|
|
14:39, 9 Декабря 25
 На юго-западе Москвы реконструирован газорегуляторный пункт «Академический»
дальше..
|
|
14:35, 9 Декабря 25
 ЦЭС «Якутскэнерго» выдали около 100 МВт мощности новым объектам
дальше..
|
|
14:15, 9 Декабря 25
 Ростовская АЭС шестой раз подряд подтвердила статус лидера ПСР
дальше..
|
|
14:09, 9 Декабря 25
 Ученые Пермского Политеха запатентовали погружное устройство с дозировочным насосом
дальше..
|
|
14:07, 9 Декабря 25
 «Росатом» представил серию фильмов о жизни атомградов
дальше..
|
|
14:02, 9 Декабря 25
 «Мосэлектрощит» усилил энергетику Сколково: инновационный центр получил две новые подстанции
дальше..
|
|
13:58, 9 Декабря 25
 Ивановский государственный энергетический университет отмечает 95-летний юбилей
дальше..
|
|
13:44, 9 Декабря 25
 Электрозаграждения стали важной частью оборонного рубежа Москвы в 1941 году
дальше..
|
|
13:39, 9 Декабря 25
 «Россети Урал» построили воздушную ЛЭП и две трансформаторные подстанции в пригороде Перми
дальше..
|
|
13:35, 9 Декабря 25
 МЭС Юга заменили 15 опор ЛЭП в Астраханской и Ростовской областях
дальше..
|
|
13:26, 9 Декабря 25
 «Мособлэнерго» перенесет кабельные ЛЭП для строительства транспортно-пересадочного узла в Сергиевом Посаде
дальше..
|
|
13:13, 9 Декабря 25
 В НИЯУ МИФИ создают нетоксичные квантовые сенсоры для диагностики рака
дальше..
|
|
13:10, 9 Декабря 25
 ОЭЗ «Оренбуржье» получила 3 МВт мощности
дальше..
|
|
13:07, 9 Декабря 25
 На Кубани рядом с древними курганами появились солнечные электростанции
дальше..
|
|
13:01, 9 Декабря 25
 Сибирская генерирующая компания обеспечит растущие потребности Канска в теплоэнергии
дальше..
|
|
12:53, 9 Декабря 25
 «Северсталь» поставляет в Москву металлопродукцию для первого в мире полностью электрического пассажирского флота
дальше..
|
|
12:41, 9 Декабря 25
 «Удмуртнефть» реконструировала подстанцию на Ельниковском месторождении
дальше..
|
|
12:37, 9 Декабря 25
 «Россети Северный Кавказ» намерены в течение пяти лет инвестировать в электросетевой комплекс Ставрополья свыше 13 млрд рублей
дальше..
|
|
12:28, 9 Декабря 25
 «НОВАТЭК-Челябинск» выпустил видеоролик о том, как использовать мобильное приложение
дальше..
|
|
09:47, 9 Декабря 25
 «ТЭК СПб» реконструирует магистральную теплотрассу в Московском районе Санкт-Петербурга
дальше..
|
|
09:36, 9 Декабря 25
 Будущий ветропарк «Мирный» оснастят первой в Казахстане системой накопления энергии мощностью 600 МВт·ч
дальше..
|
|
09:28, 9 Декабря 25
 На турецкой АЭС «Аккую» готово к эксплуатации комплектное распределительное устройство для первого энергоблока
дальше..
|
|
09:26, 9 Декабря 25
 «Транснефть – Дружба» модернизировала систему телемеханики на магистральных трубопроводах
дальше..
|
|
09:21, 9 Декабря 25
 При поддержке «Роснефти» в Москве состоялся финал гоночного киберчемпионата
дальше..
|
|
09:19, 9 Декабря 25
 «Россети Северный Кавказ» обнаружили в Кабардино-Балкарии майнинг-ферму в шумобоксах
дальше..
|
|
09:15, 9 Декабря 25
 Узел подпитки между контурами двух ТЭЦ Новосибирска сохранил тепло в 250 домах
дальше..
|
|
09:00, 9 Декабря 25
 На Пермской ГРЭС отремонтировано генерирующее оборудование
дальше..
|
|
08:56, 9 Декабря 25
 Богучанская ГЭС произвела 195 миллиардов киловатт-часов электроэнергии
дальше..
|
|
08:52, 9 Декабря 25
 Томские ученые выяснили, как улучшить свойства ферритовых материалов
дальше..
|
|
07:48, 9 Декабря 25
 Обнинская «Технология» стала победителем всероссийского конкурса «Наставничество»
дальше..
|
|
07:23, 9 Декабря 25
 «Россети Ленэнерго» заменили более 400 км СИП в сетях 10-0,4 кВ
дальше..
|
|
03:56, 9 Декабря 25
 «Оренбургнефть» - призер конкурса «Экологический марафон» Оренбургской области
дальше..
|
|
03:19, 9 Декабря 25
 Путин разрешил СП «Роснефти» и Shell распоряжаться долей в КТК
дальше..
|
|
02:57, 9 Декабря 25
 Французская TotalEnergies создает крупнейшую независимую нефтегазодобывающую компанию в Великобритании
дальше..
|
|
02:52, 9 Декабря 25
 Воронежские школьники провели «День с Нововоронежской АЭС» в рамках профориентационного проекта
дальше..
|
|
02:49, 9 Декабря 25
 Резидент ТОР на Камчатке построит автомобильную газовую заправку
дальше..
|
|
02:44, 9 Декабря 25
 На стройплощадке Ленинградской АЭС-2 установили ферму-консоль «ловушки расплава»
дальше..
|
|
02:37, 9 Декабря 25
 Энергопотребление в мире будет расти на 2-3% в год из-за развития искусственного интеллекта
дальше..
|
|
02:00, 9 Декабря 25
 Студенты — разработчики новых технологий для двигателестроения получили научные стипендии ОДК
дальше..
|
|
01:58, 9 Декабря 25
 В Ленинградской области в рамках догазификации подключено 30 тысяч домовладений
дальше..
|
|
01:43, 9 Декабря 25
 Угличская ГЭС выработала более 20 млрд кВт/ч за 85 лет эксплуатации
дальше..
|
|
01:41, 9 Декабря 25
 РусГидро выплатило 754 млн рублей купонного дохода по биржевым облигациям
дальше..
|
|
01:27, 9 Декабря 25
 В Томске газифицированы поселки Штамово и Спутник
дальше..
|
|
01:16, 9 Декабря 25
 «Атомэнергопром» признан победителем премии Cbonds Awards – 2025
дальше..
|
|
|
|
|
|
