Революция в энергетике: солнечную ячейку научили усваивать свет и тепло одновременно
Сами исследователи называют своё детище так: термоэлектронная эмиссия с фотонным расширением (photon enhanced thermionic emission, PETE).
«Это настоящий концептуальный прорыв! — восклицает Ник Мелош, глава исследовательской группы. — Это новый процесс преобразования энергии, а не просто новый материал или несколько иная настройка. Это принципиально отличается от привычных способов сбора энергетического урожая».
Для полноты картины материалы, необходимые для изготовления соответствующего устройства, дёшевы и легкодоступны. Солнечная энергетика наконец-то станет по-настоящему серьёзным конкурентом нефти, пишет "Компьюлента".
В большинстве фотогальванических элементов в качестве полупроводникового материала для преобразования энергии фотонов света в электричество используется кремний. Но ячейки поглощают только часть светового спектра, а остальное идёт на генерацию тепла. Это приводит к потере более чем половины первоначальной солнечной энергии, достигающей ячейки.
Увы, высокие температуры, необходимые для систем тепловой конверсии, приводят к резкому снижению эффективности солнечных фотоэлементов. До сих пор никому не удавалось придумать способ «поженить» тепловые и солнечные технологии преобразования энергии.
Группа Ника Мелоша выяснила, что для решения проблемы надо покрыть часть полупроводникового материала тонким слоем цезия. «Мы продемонстрировали новый физический процесс, который не основан на стандартных фотоэлектрических механизмах, но даёт реакцию фотоэлектрического типа при очень высоких температурах, — поясняет учёный. — По сути, при таких температурах он работает лучше. Чем выше, тем лучше».
В то время как большинство кремниевых солнечных элементов становятся инертными при 100 ˚C, устройство на основе PETE достигает максимальной эффективности при температуре выше 200 ˚C. В качестве полупроводника предлагается использовать арсенид галлия, который способен выдерживать такой жар. КПД устройства при этом условии достигает 50–60%. Изучаются и другие материалы.
Поскольку новинка лучше работает при температурах, значительно превышающих то, чего достигают обычные крыши, устройства лучше использовать в концентраторах солнечной энергии, таких как нагревающиеся до 800 ˚C параболические «тарелки», которыми комплектуются крупные солнечные фермы. Обычно механизм тепловой конверсии является частью их конструкции, что сводит к минимуму затраты на внедрение PETE. «Сначала свет обрушится на наши устройства, а неусвоенным теплом займутся уже существующие системы», — подчёркивает г-н Мелош.
14:59, 27 Декабря 24
 Подписано отраслевое тарифное соглашение в электроэнергетике на 2025 – 2027 годы
дальше..
|
 |
14:14, 27 Декабря 24
 МЭС Юга заменили грозотрос на ЛЭП 220 кВ
дальше..
|
|
14:02, 27 Декабря 24
 ФМБА зарегистрировало новый радиофармпрепарат на основе производимого «Росатомом» радия-22
дальше..
|
|
13:51, 27 Декабря 24
 Смоленская АЭС направила более 45 млн рублей в 2024 году на социальную поддержку ветеранов
дальше..
|
|
13:48, 27 Декабря 24
 Индустриальные двигатели АЛ-31СТ перешагнули 30-летний рубеж эксплуатации на объектах ТЭК
дальше..
|
|
13:45, 27 Декабря 24
 Более 350 человек приняли участие в спартакиаде Смоленской АЭС
дальше..
|
|
13:43, 27 Декабря 24
 В МЭИ созданы энергосберегающие технологии для угольных ТЭС
дальше..
|
|
13:02, 27 Декабря 24
 Подстанция «Фабрика» в городе Мирном переведена на напряжение 110 кВ
дальше..
|
|
13:00, 27 Декабря 24
 Более 1000 детей получили подарки от Балаковской АЭС в рамках проекта «Ёлка желаний»
дальше..
|
|
12:56, 27 Декабря 24
 ДРСК подключила к электросетям более 11 тысяч объектов в 2024 году
дальше..
|
|
12:28, 27 Декабря 24
 Новый жилой комплекс в Майкопе оснащен автономным источником тепла
дальше..
|
|
12:19, 27 Декабря 24
 «Россети» обеспечили мощностью новый агрокомплекс в Северной Осетии
дальше..
|
|
12:13, 27 Декабря 24
 Подход ученых Пермского Политеха уменьшит простой сломанного оборудования на предприятиях и расходы на его ремонт
дальше..
|
|
12:09, 27 Декабря 24
 «Волгоградэнерго» пресекло незаконное электропотребление в цыганском поселке
дальше..
|
|
11:10, 27 Декабря 24
 В Мордовии газифицированы новые цеха стекольного завода в пригороде Рузаевка
дальше..
|
|
11:09, 27 Декабря 24
 «Мособлэнерго» ввело 185 МВА трансформаторной мощности в 2024 году
дальше..
|
|
11:06, 27 Декабря 24
 «Россети Юг» улучшили электроснабжение волгоградских садоводов
дальше..
|
|
10:53, 27 Декабря 24
 Инвестпрограмма «Мордовэнерго» выполнена в полном объеме
дальше..
|
|
10:49, 27 Декабря 24
 В селе Пыскор Пермского края подключена к газоснабжению база отдыха
дальше..
|
|
10:46, 27 Декабря 24
 «Россети Сибирь» за 2024 год выявили более 6 тысяч фактов превышения мощности в Кемеровском районе
дальше..
|
|
10:43, 27 Декабря 24
 Алтай достиг исторического максимума потребления электрической мощности
дальше..
|
|
10:39, 27 Декабря 24
 «Газпром инвест» выпустил в водоемы России 4,43 млн мальков редких и ценных видов рыб
дальше..
|
|
10:36, 27 Декабря 24
 На шахте «Распадская» ввели в эксплуатацию новый очистной забой
дальше..
|
|
10:34, 27 Декабря 24
 Сотрудники Богучанской ГЭС передали Кежемской районной библиотеке новые книги
дальше..
|
|
10:17, 27 Декабря 24
 Построен газопровод для газификации Прикубанского округа Краснодара
дальше..
|
|
10:07, 27 Декабря 24
 «Сетевая компания» оснастила новые энергообъекты в Татарстане высокотехнологичным оборудованием российского производства
дальше..
|
|
10:02, 27 Декабря 24
 Каражанбасмунай обновляет автопарк
дальше..
|
|
09:51, 27 Декабря 24
 «Газпром нефть» доставила отечественное оборудование для завершения модернизации Московского НПЗ
дальше..
|
|
09:45, 27 Декабря 24
 В Архангельской области и НАО растет пропускная способность электросетей
дальше..
|
|
09:43, 27 Декабря 24
 В Марий Эл газифицированы дома для детей-сирот
дальше..
|
|
09:40, 27 Декабря 24
 Дальневосточная энергетическая компания сохранила положительную динамику основных показателей
дальше..
|
|
09:35, 27 Декабря 24
 Фонд «Лига выпускников» совместно с научным сообществом поддержали идею создания центра компетенций ТЭК
дальше..
|
|
09:32, 27 Декабря 24
 «Газпром газораспределение Челябинск» газифицировал село Большеникольское с опережением срока на полгода
дальше..
|
|
09:29, 27 Декабря 24
 18 тысяч детей в Сибири получат новогодние подарки от ЕВРАЗа
дальше..
|
|
09:27, 27 Декабря 24
 По итогам 2024 года прогнозируется существенный рост отпуска электроэнергии из ЕНЭС
дальше..
|
|
09:23, 27 Декабря 24
 «Россети Тюмень» обеспечили электроэнергией 10 новых домов культуры в Тюменской области
дальше..
|
|
09:18, 27 Декабря 24
 «Восточный Порт» поддерживает развитие спорта в Находкинском городском округе
дальше..
|
|
09:14, 27 Декабря 24
 5 новых солнечных электростанций добавили 300 мегаватт Единой энергосистеме России
дальше..
|
|
09:13, 27 Декабря 24
 В Челябинской области введены в эксплуатацию сети для газификации микрорайона в поселке Береговой
дальше..
|
|
09:10, 27 Декабря 24
 95 российских студентов посетили «атомные» города в рамках трех «туров возможностей»
дальше..
|
|
08:54, 27 Декабря 24
 Они там, где нужна помощь: в России отмечают День спасателя
дальше..
|
|
08:50, 27 Декабря 24
 ОДУ Сибири и Енисейское БВУ прогнозируют работу ГЭС Ангарского каскада на предстоящее 10-летие
дальше..
|
|
08:46, 27 Декабря 24
 «Россети Урал» построили в Перми 57 сетей наружного освещения
дальше..
|
|
06:21, 27 Декабря 24
 Жигулевская ГЭС подарила оборудование городской больнице
дальше..
|
|
06:03, 27 Декабря 24
 В Туле газифицирован квартал для многодетных семей
дальше..
|
|
06:01, 27 Декабря 24
 «Приморские электрические сети» увеличили мощность подстанции «Молодёжная»
дальше..
|
|
05:47, 27 Декабря 24
 С 1 января изменятся границы диапазонов электропотребления
дальше..
|
|
05:44, 27 Декабря 24
 Циклон нарушил электроснабжение на Сахалине
дальше..
|
|
05:38, 27 Декабря 24
 «Россети» установили в 2024 году более 77 тысяч приборов учета в Москве и Подмосковье
дальше..
|
|
05:33, 27 Декабря 24
 В Архангельске построен газопровод для микрорайона Зеленый Бор
дальше..
|
|
|
|
Учёные из Стэнфордского университета (США) разработали процесс, который использует для выработки электроэнергии не только солнечный свет, но и тепло.
РусГидро отмечает 20-летие