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.
17:36, 20 Апреля 26
 EnergyLand.info – в десятке самых цитируемых СМИ ТЭК по итогам I квартала 2026 года
дальше..
|
 |
14:53, 20 Апреля 26
 «Россети» модернизировали подстанцию, питающую четыре нефтяных месторождения Западной Сибири
дальше..
|
|
14:38, 20 Апреля 26
 «РН-Юганскнефтегаз» организовал экскурсии для школьников в музей истории Великой Отечественной войны
дальше..
|
|
14:35, 20 Апреля 26
 Новый катализатор поможет преобразовать углекислый газ в топливо
дальше..
|
|
14:31, 20 Апреля 26
 При поддержке «РН-Ванкор» на севере Красноярского края отпраздновали День оленевода
дальше..
|
|
14:28, 20 Апреля 26
 «Росатом» представил передовые решения на выставке «Иннопром. Центральная Азия»
дальше..
|
|
14:25, 20 Апреля 26
 В Москве демонтирован законсервированный объект советского ядерного наследия
дальше..
|
|
14:23, 20 Апреля 26
 Чебоксарская ГЭС победила в республиканском смотре-конкурсе по охране труда
дальше..
|
|
14:19, 20 Апреля 26
 Сотрудники «Оренбургэнерго» вышли на традиционный весенний субботник
дальше..
|
|
14:17, 20 Апреля 26
 В Удомле определили сильнейших знатоков электроэнергетического дивизиона «Росатома»
дальше..
|
|
14:14, 20 Апреля 26
 Персонал Балаковской АЭС и пожарные отработали совместные действия в ходе учений
дальше..
|
|
14:08, 20 Апреля 26
 «Россети Северный Кавказ» приняли в эксплуатацию 46 бесхозяйных энергообъектов на Ставрополье
дальше..
|
|
14:07, 20 Апреля 26
 «Транснефть – Балтика» прошла аудит на соответствие систем менеджмента национальным стандартам
дальше..
|
|
11:43, 20 Апреля 26
 «Кировэнерго» заменит 60 км грозотроса на ЛЭП 110 кВ «Котельнич – Иготино – Шахунья»
дальше..
|
|
11:34, 20 Апреля 26
 «Росэл» освоил технологию тонкостенного литья деталей из алюминия
дальше..
|
|
11:30, 20 Апреля 26
 «Газпром добыча Ноябрьск» проверил системы теплоснабжения на Губкинском газовом промысле
дальше..
|
|
11:15, 20 Апреля 26
 МЭС Волги заменили опоры ЛЭП 110 кВ в Оренбургской области
дальше..
|
|
11:08, 20 Апреля 26
 Новые устройства противоаварийной автоматики повысят надежность энергосистемы Астраханской области
дальше..
|
|
11:05, 20 Апреля 26
 Карельское РДУ помогает студентам ПетрГУ построить карьерную траекторию в энергетике
дальше..
|
|
10:49, 20 Апреля 26
 Ростех и МАИ запустили обучение для разработчиков беспилотных систем
дальше..
|
|
10:35, 20 Апреля 26
 Доноры «Атомфлота» сдали 16 литров крови в Мурманске
дальше..
|
|
10:21, 20 Апреля 26
 В штаб-квартире ООН в Нью-Йорке обсудили применение ядерных технологий для борьбы с изменениями климата
дальше..
|
|
10:17, 20 Апреля 26
 Нефть снова устремилась к ста долларам за бочку
дальше..
|
|
09:47, 20 Апреля 26
 Свободненской ТЭС — 5 лет
дальше..
|
|
09:25, 20 Апреля 26
 В Москве прокладывают газопровод высокого давления через районы Хорошево-Мневники и Пресненский
дальше..
|
|
09:21, 20 Апреля 26
 Россия обеспечит Монголию авиатопливом
дальше..
|
|
09:14, 20 Апреля 26
 СГК в 2026 году заменит в Кемерове 20,4 км магистральных и квартальных теплосетей
дальше..
|
|
08:45, 20 Апреля 26
 ОДК представляет решения для модернизации газотранспортной инфраструктуры Узбекистана
дальше..
|
|
08:11, 20 Апреля 26
 Международный форум «Нефть и газ» пройдет в Губкинском университете
дальше..
|
|
08:06, 20 Апреля 26
 «Хабаровские электрические сети» отмечают стабильно высокий спрос на техприсоединение к электросетям
дальше..
|
|
07:50, 20 Апреля 26
 «Сахалинэнерго» внедряет игровые форматы для привлечения молодых кадров на Всероссийской ярмарке трудоустройства
дальше..
|
|
07:35, 20 Апреля 26
 «ДГК» отремонтирует в Хабаровске 7,7 км теплосетей в 2026 году
дальше..
|
|
07:14, 20 Апреля 26
 В ОЭЗ Москвы расскажут, как найти работу в высокотехнологичных компаниях
дальше..
|
|
06:59, 20 Апреля 26
 «Мособлэнерго» модернизирует воздушную ЛЭП в Шатуре
дальше..
|
|
06:50, 20 Апреля 26
 На месте крушения танкеров в Керченском проливе собрано 186 тысяч тонн загрязнённого грунта
дальше..
|
|
06:46, 20 Апреля 26
 Системный оператор создал интерактивную карту электроэнергетических систем России
дальше..
|
|
06:36, 20 Апреля 26
 КазМунайГаз сформировал портфель из 23 геологоразведочных проектов
дальше..
|
|
06:32, 20 Апреля 26
 «Роснефть» и Губкинский университет продолжают сотрудничество в области подготовки кадров для нефтегазовой отрасли
дальше..
|
|
06:25, 20 Апреля 26
 В Адыгее газифицировано первое домовладение в хуторе Старомогилевский
дальше..
|
|
06:19, 20 Апреля 26
 Фестиваль радиоэлектроники в МЭИ собрал представителей вузов и промышленных предприятий из 25 регионов России
дальше..
|
|
06:07, 20 Апреля 26
 В Кирово-Чепецке подключено к сетям газоснабжения автотранспортное предприятие
дальше..
|
|
06:05, 20 Апреля 26
 Ученые НИТУ МИСИС создали алюминиевый композит для 3D-печати в атомной и аэрокосмической отрасли
дальше..
|
|
06:02, 20 Апреля 26
 Очередная ротация наблюдателей МАГАТЭ прошла на Запорожской АЭС в штатном режиме
дальше..
|
|
05:48, 20 Апреля 26
 России к 2030 году потребуется дополнительно не менее 50 судов высокого ледового класса
дальше..
|
|
05:40, 20 Апреля 26
 Волжская ГЭС ввела в эксплуатацию гидроагрегат №10 после капитального ремонта
дальше..
|
|
05:32, 20 Апреля 26
 «Россети» и «ЭРА России» обсудили ключевые вопросы социальной политики в электроэнергетической отрасли
дальше..
|
|
05:20, 20 Апреля 26
 «Владимирэнерго» готовится к непогоде
дальше..
|
|
05:17, 20 Апреля 26
 Двигатели ОДК обеспечили старт ракеты «Союз-2» на космодроме Плесецк
дальше..
|
|
05:06, 20 Апреля 26
 Европа до сих пор не прекратила отбор газа из подземных хранилищ
дальше..
|
|
05:01, 20 Апреля 26
 «Росатом» развивает в «атомных» городах экологические проекты
дальше..
|
|
04:54, 20 Апреля 26
 Ростех впервые представит на международной площадке многофункциональную энергоустановку для промышленных и жилых объектов
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%.