Разработка ученых позволяет улавливать так называемые "горячие электроны" и использовать их энергию в электрической цепи, которая в современных кремниевых солнечных источниках энергии не может быть преобразована, а потому рассеивается в виде тепла, сообщается в статье, опубликованной в журнале Science в пятницу.
В солнечных батареях электричество вырабатывается в результате возбуждения светом электронов в объеме полупроводника, например кремния, которые затем переходят в электрическую цепь. Однако, таким образом можно преобразовать чуть более 30% солнечной энергии, остальная часть спектра солнечного света имеет слишком высокую энергию, а потому приводит к образованию горячих электронов. Эти электроны, возбуждаясь, не переходят в электрическую цепь, а очень быстро передают свою энергию кристаллической решетке полупроводника и возвращаются в исходное "холодное" состояние. Это приводит к потерям солнечной энергии в виде тепла.
Группа ученых во главе с профессором Сяо Яном Жу (Xiaoyang Zhu) из Техасского университета в Остине, США, впервые показала, что горячие электроны все же можно уловить, если использовать для этих целей нанокристаллы полупроводников, так называемые "квантовые точки". Такое название этот тип нанокристаллов получил за хорошо наблюдаемые на их примере электронные квантовые эффекты, которые невозможно наблюдать на объемных материалах тех же веществ.
В своей работе ученые использовали квантовые точки селенида свинца - PbSe. Ученые, с помощью специальных спектроскопических методов, показали, что при возбуждении горячих электронов в квантовых точках этого материала, нанесенных на поверхность оксида титана, горячие электроны "остывают" достаточно медленно: в течение сотен пикосекунд вместо всего нескольких. За это время эти электроны успевают мигрировать в диоксид титана - полупроводниковый материал, часто используемый для создания солнечных батарей.
Следующим шагом ученых будет попытка показать, что такой принцип преобразования солнечной энергии может использоваться в реально работающих солнечных батареях. Он позволит, согласно теоретическим расчетам, повысить их эффективность преобразования энергии более, чем вдвое по сравнению с современными, до 66%.
"Энергия горячих электронов может быть потеряна в виде тепла при их переходе из фоточувствительного полупроводникового элемента в провода электрической цепи. Наша следующая задача - оптимизировать химическую границу между полупроводником и соединительными проводами с тем, чтобы минимизировать потери энергии в виде тепла. Так мы сможем преобразовать максимально возможное количество солнечного света в энергию электричества. Это будет "абсолютная солнечная батарея", - прокомментировал работу Жу, слова которого приводит пресс-служба университета, передает РИА Новости.
"У человечества нет причин для того, чтобы не обеспечить на 100% свои энергетические нужды энергией солнечного света в ближайшие 50 лет", - подытожил ученый.
17:58, 2 Марта 26
 На Запорожской ЗАЭС восстанавливают высоковольтную ЛЭП «Ферросплавная-1»
дальше..
|
 |
15:32, 2 Марта 26
 Персонал электростанций ТГК-1 круглосуточно взаимодействует с диспетчерами Кольского РДУ
дальше..
|
|
15:28, 2 Марта 26
 Курганмашзавод представил на выставке «Нефтегаз» вездеход ТМ-140 в трех модификациях
дальше..
|
|
15:23, 2 Марта 26
 Вступил в силу первый ГОСТ на роботов для нефтегазовой отрасли
дальше..
|
|
14:54, 2 Марта 26
 «Газпром межрегионгаз инжиниринг» изучил карьерные ожидания студентов
дальше..
|
|
14:52, 2 Марта 26
 «Россети Тюмень» направили около 7 млн рублей на ремонт линии электропередачи в ЯНАО
дальше..
|
|
14:50, 2 Марта 26
 На Урале и в Сибири стартовал новый сезон грантового конкурса «ЕВРАЗ: город друзей – город идей!»
дальше..
|
|
14:45, 2 Марта 26
 75 студентов НИУ МИЭТ прошли стажировку в Китае
дальше..
|
|
14:19, 2 Марта 26
 Адлерская ТЭС располагает энергопотенциалом для поддержки развития Черноморского побережья
дальше..
|
|
14:09, 2 Марта 26
 ФАС рассмотрит вопрос о включении в норматив обязательных биржевых продаж полимеров
дальше..
|
|
14:00, 2 Марта 26
 Кольская ВЭС три года назад вышла на 100% установленной мощности
дальше..
|
|
13:54, 2 Марта 26
 Башкирская генерирующая компания модернизирует турбоустановку №7 Уфимской ТЭЦ-2
дальше..
|
|
13:52, 2 Марта 26
 Участник Сколково представил первый отечественный модуль на натрий-ионных аккумуляторах
дальше..
|
|
13:49, 2 Марта 26
 Ученые «Росатома» испытали на экспериментальной установке технологию безводной дезактивации спецодежды
дальше..
|
|
11:41, 2 Марта 26
 Кольчугинский завод специальных сплавов получил 3 МВт дополнительной мощности
дальше..
|
|
11:05, 2 Марта 26
 ВТИ представил решение для защиты труб электростанций от воздействия дымовых газов
дальше..
|
|
11:04, 2 Марта 26
 Потребности в электроэнергии юга России к 2031 году прогнозируются в объеме 2381 МВт
дальше..
|
|
10:54, 2 Марта 26
 Страны ОПЕК+ увеличат добычу нефти до 206 тысяч баррелей в день
дальше..
|
|
10:28, 2 Марта 26
 Строительство новых энергоблоков на Новочеркасской ГРЭС потребует привлечения молодых специалистов
дальше..
|
|
10:05, 2 Марта 26
 «НОВАТЭК» определился с финальными дивидендами за 2025 год
дальше..
|
|
10:03, 2 Марта 26
 «РН-Пурнефтегаз» организовал в Губкинском межрегиональный турнир по хоккею в честь 40-летия предприятия
дальше..
|
|
10:00, 2 Марта 26
 «Россети Центр и Приволжье» поддерживает чемпионат «Профессионалы»
дальше..
|
|
09:57, 2 Марта 26
 Педагогика хайтека: НИЯУ МИФИ открывает новое направление
дальше..
|
|
09:53, 2 Марта 26
 В турбинный цех Уфимской ТЭЦ‑2 вернулся после капремонта балансировочный станок
дальше..
|
|
09:49, 2 Марта 26
 Ученые Томского политеха «встроили» оксид азота в покрытие медицинских имплантатов
дальше..
|
|
08:50, 2 Марта 26
 На Новосибирской ТЭЦ-3 монтируют новые секции воздухоподогревателя
дальше..
|
|
08:45, 2 Марта 26
 Прогресс по созданию производства стирола и полистирола в Нижнекамске превысил 45%
дальше..
|
|
08:39, 2 Марта 26
 HR-специалисты Богучанской ГЭС повышают квалификацию
дальше..
|
|
08:35, 2 Марта 26
 Барабинская ТЭЦ заменит французский ротор на отечественный
дальше..
|
|
08:29, 2 Марта 26
 «Транснефть – Балтика» построила новую станцию биологической очистки вод на ЛПДС «Невская»
дальше..
|
|
08:27, 2 Марта 26
 При поддержке «Росатома» в Железногорске открылось современное пространство для молодежи
дальше..
|
|
08:22, 2 Марта 26
 Ярмарка вакансий «Газпрома» объединила студентов ТПУ и работодателей
дальше..
|
|
08:17, 2 Марта 26
 Предприятие «Росатома» обеспечило средствами неразрушающего контроля Черногорскую горнорудную компанию
дальше..
|
|
07:52, 2 Марта 26
 «Оренбургэнерго» в 2026 году перейдет на 100% эталонных операционных расходов
дальше..
|
|
07:48, 2 Марта 26
 Саяно-Шушенский гидроэнергокомплекс готовится к пропуску половодья
дальше..
|
|
07:42, 2 Марта 26
 Во Владимирской области подключены к сетевомугазу первые домовладения в селе Станки
дальше..
|
|
05:55, 2 Марта 26
 В Арктике сосредоточено более 70% российских запасов газа и почти 30% – нефти
дальше..
|
|
05:48, 2 Марта 26
 «Газпром» и Томский политех открыли новый штаб студенческих отрядов
дальше..
|
|
05:43, 2 Марта 26
 Резиденты площадки «Печатники» ОЭЗ Москвы увеличили налоговые отчисления в бюджеты города и страны
дальше..
|
|
05:38, 2 Марта 26
 Промышленно-металлургический холдинг установил месячный рекорд по объемам производства железорудного концентрата
дальше..
|
|
05:33, 2 Марта 26
 Минвостокразвития: запасы нефти в Арктике позволяют вести добычу еще 130 лет
дальше..
|
|
05:27, 2 Марта 26
 «Газпром трансгаз Екатеринбург» завершил ремонт на двух магистральных газопроводах Среднего Урала
дальше..
|
|
05:18, 2 Марта 26
 Россия расширяет использование природного газа и низкоуглеродных источников энергии
дальше..
|
|
05:13, 2 Марта 26
 Первые резиденты ТОР «Якутия» вышли на общий режим налогообложения по завершении льготного периода
дальше..
|
|
05:05, 2 Марта 26
 Загорская ГАЭС готова к весеннему половодью
дальше..
|
|
05:01, 2 Марта 26
 «Читаэнерго» направит 1,1 млрд рублей на подготовку электросетей к следующей зиме
дальше..
|
|
04:57, 2 Марта 26
 В Южно-Сахалинске построен газопровод для догазификации микрорайона Владимировка
дальше..
|
|
04:52, 2 Марта 26
 Чистая прибыль РусГидро по РСБУ за 2025 год составила 66,9 млрд рублей
дальше..
|
|
04:47, 2 Марта 26
 В МАИ вручили дипломы первым выпускникам-целевикам программы «Крылья Ростеха»
дальше..
|
|
04:41, 2 Марта 26
 «Транснефть – Дружба» изготовила первую энергоэффективную котельную для Архангельской области
дальше..
|
|
04:31, 2 Марта 26
 Уровень запасов газа в единственном в Прибалтике ПХГ упал ниже 20%
дальше..
|
|
|
|
Ученые показали, что при использовании полупроводниковых нанокристаллов, называемых квантовыми точками, можно вдвое повысить эффективность преобразования энергии солнечными батареями: с нынешних 30% до более чем 60%.