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.
15:39, 5 Февраля 26
 В ХМАО – Югре переустановили трехтонные опоры ЛЭП для надежного электроснабжения нефтедобычи
дальше..
|
 |
15:25, 5 Февраля 26
 Причиной аварии на Читинской ТЭЦ-1 стало испытание нового турбогенератора
дальше..
|
|
15:19, 5 Февраля 26
 ОДК создала поршневой двигатель для малой авиации
дальше..
|
|
15:12, 5 Февраля 26
 Игналинская АЭС расширит хранилище твердых радиоактивных отходов
дальше..
|
|
14:59, 5 Февраля 26
 В Туркестанской области Казахстана строят парогазовую электростанцию мощностью 1000 МВт
дальше..
|
|
14:34, 5 Февраля 26
 «Россети» переводят оперативно-технологическое управление на единую программную платформу
дальше..
|
|
14:29, 5 Февраля 26
 «Газпром трансгаз Екатеринбург» пополняет парк газомоторной техники
дальше..
|
|
14:26, 5 Февраля 26
 «Роснефть» развивает спортивно-оздоровительное движение «Энергия жизни»
дальше..
|
|
14:20, 5 Февраля 26
 Сбер и ИТМО запустили совместную Робошколу для студентов со всей страны
дальше..
|
|
14:16, 5 Февраля 26
 В Приамурье создают новую инфраструктуру космической связи
дальше..
|
|
14:10, 5 Февраля 26
 На конференции «CIM в России и мире – 2026» обсудят информационный обмен в электроэнергетике
дальше..
|
|
13:54, 5 Февраля 26
 В Венгрии залит первый бетон в фундамент нового энергоблока АЭС «Пакш»
дальше..
|
|
13:44, 5 Февраля 26
 Территорию бывшего завода «Техуглерод» в Ярославле приведут в безопасное состояние
дальше..
|
|
13:41, 5 Февраля 26
 Саратовская ГЭС вышла на новый уровень мощности – 1493 МВт
дальше..
|
|
13:17, 5 Февраля 26
 «Транснефть – Балтика» передала в музей Санкт-Петербурга фрагмент «Артерии жизни»
дальше..
|
|
12:58, 5 Февраля 26
 Общественность Заречного поддержала сооружение на Белоярской АЭС энергоблока нового поколения
дальше..
|
|
12:55, 5 Февраля 26
 Центры промышленной медицины появятся во всех атомных городах России к 2027 году
дальше..
|
|
12:49, 5 Февраля 26
 Фонд «АТР АЭС» принимает заявки на конкурс социально значимых проектов 2026 года
дальше..
|
|
12:35, 5 Февраля 26
 FESCO увеличила на 20% вместимость контейнерной линии между Новороссийском, Индией и ОАЭ
дальше..
|
|
12:01, 5 Февраля 26
 «Транснефть» досрочно реконструировала магистральный нефтепровод «Ухта – Ярославль»
дальше..
|
|
11:49, 5 Февраля 26
 «Ростовэнерго» в 2025 году электрифицировало 118 объектов сотовой связи
дальше..
|
|
11:44, 5 Февраля 26
 Ученые синтезировали материал для фотокатализа углекислого газа
дальше..
|
|
11:38, 5 Февраля 26
 Уровень газификации Приамурья к 2030 году вырастет до 30%
дальше..
|
|
11:25, 5 Февраля 26
 Береговой технологический комплекс на Сахалине соответствует проектным требованиям
дальше..
|
|
10:24, 5 Февраля 26
 «Кубаньэнерго» модернизирует электросети в пригороде Анапы
дальше..
|
|
10:15, 5 Февраля 26
 «Газпром нефть» утвердила комплексную экологическую стратегию до 2035 года
дальше..
|
|
10:03, 5 Февраля 26
 «Россети Северный Кавказ» направят 289 млн рублей на ремонт и техобслуживание энергообъектов в Северной Осетии
дальше..
|
|
09:58, 5 Февраля 26
 «Газпром добыча Уренгой» определил победителей «Битвы рацух»
дальше..
|
|
09:53, 5 Февраля 26
 В Санкт-Петербурге и Ленинградской области установлен новый рекорд энергопотребления
дальше..
|
|
09:52, 5 Февраля 26
 «Ленэнерго» в 2026 году обследует 5100 кабельных ЛЭП
дальше..
|
|
09:07, 5 Февраля 26
 ОАК, S7 и ГТЛК подписали меморандум о поставке 100 самолетов Ту-214
дальше..
|
|
09:03, 5 Февраля 26
 В Чите суд огласил приговор по делу о мошенничестве при газификации краевого центра с ущербом в 170 млн рублей
дальше..
|
|
08:53, 5 Февраля 26
 В России создан радиофармпрепарат для лечения нейроэндокринных опухолей
дальше..
|
|
08:49, 5 Февраля 26
 «Россети Северо-Запад» установили 6 опор в Мурманской области после повреждения ЛЭП из-за непогоды
дальше..
|
|
08:34, 5 Февраля 26
 «Мордовэнерго» утвердило комплексный план мероприятий по профилактике электротравматизма на 2026 год
дальше..
|
|
08:31, 5 Февраля 26
 РусГидро повышает надежность электросетевого комплекса Сахалина
дальше..
|
|
06:46, 5 Февраля 26
 «Россети Новосибирск» снизили число технологических нарушений в электросетях на 18%
дальше..
|
|
06:37, 5 Февраля 26
 Фонд ремонтной программы «Читинской генерации» в 2025 году превысил миллиард рублей
дальше..
|
|
06:29, 5 Февраля 26
 СГК в 2025 году проложила порядка 35 км теплосетей для подключения новостроек в городах Сибири
дальше..
|
|
06:23, 5 Февраля 26
 Авиадвигатель ПД-8 прошел 150-часовые испытания при максимальных нагрузках
дальше..
|
|
06:20, 5 Февраля 26
 Загорская ГАЭС провела первый в 2026 году корпоративный День донора
дальше..
|
|
06:13, 5 Февраля 26
 Отдел метрологии Белоярской АЭС расширил область аккредитации
дальше..
|
|
06:03, 5 Февраля 26
 Делегация из Вьетнама ознакомилась с достижениями России в области электрогенерации на примере Ленинградской АЭС
дальше..
|
|
05:54, 5 Февраля 26
 На месторождении Тенгиз в Казахстане возобновилась добыча нефти
дальше..
|
|
05:47, 5 Февраля 26
 «Газпром газораспределение Краснодар» перевел на газовое отопление детский сад в поселке Южный
дальше..
|
|
05:38, 5 Февраля 26
 «РН-Юганскнефтегаз» в 2025 году высадил в лесах Югры более 3 млн деревьев хвойных пород
дальше..
|
|
05:35, 5 Февраля 26
 «Росатом» формирует экологический стандарт для «атомных» городов
дальше..
|
|
05:30, 5 Февраля 26
 «Мособлэнерго» отремонтировало кабельную ЛЭП в Коломне
дальше..
|
|
05:13, 5 Февраля 26
 EnergyLand.info – на 7 месте в ТОП-10 самых цитируемых СМИ ТЭК по итогам 2025 года
дальше..
|
|
04:26, 5 Февраля 26
 В Омской области газифицированы девять населенных пунктов Большереченского района
дальше..
|
|
04:24, 5 Февраля 26
 Технологические компетенции «Росатома» позволяют закрывать широкий спектр задач в энергетике
дальше..
|
|
04:19, 5 Февраля 26
 Запасы газа в ПХГ Европы снизились до 40%
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%.
В преддверии Дня науки в «Росатоме» вручили награды ученым