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, 17 Декабря 25
 Уральские газовики повысили надежность магистрального газопровода в Зауралье
дальше..
|
 |
14:03, 17 Декабря 25
 Кольские атомщики получили рекордное количество солевого плава
дальше..
|
|
14:00, 17 Декабря 25
 Цифровую платформу «Умный город» в Волгодонске дополнили новые сервисы
дальше..
|
|
13:59, 17 Декабря 25
 Ленинградская АЭС в десятый раз подтвердила статус лидера ПСР
дальше..
|
|
13:57, 17 Декабря 25
 «Роснефть» определила победителей среди образовательных проектов по химии
дальше..
|
|
13:55, 17 Декабря 25
 «Россети Московский регион» обеспечили электроэнергией котельную в городском округе Клин
дальше..
|
|
13:28, 17 Декабря 25
 Накопленная добыча нефти на крупнейшем месторождении Самарской области приближается к отметке 200 млн тонн
дальше..
|
|
13:10, 17 Декабря 25
 Белоярская АЭС подтвердила лидерство в области безопасности в ходе инспекционного аудита ИСУ и системы качества
дальше..
|
|
12:56, 17 Декабря 25
 Архитектор Юлий Борисов удостоен правительственной премии за проект музея «Атом» на ВДНХ
дальше..
|
|
12:48, 17 Декабря 25
 «Росэл» удвоил объем услуг по нанесению гальванических покрытий
дальше..
|
|
12:01, 17 Декабря 25
 Автопарк Барнаульской ТЭЦ-2 пополнил бульдозер тяжелого тягового класса
дальше..
|
|
11:53, 17 Декабря 25
 «ТЭК СПб» переходит на российскую платформу виртуализации Basis Dynamix
дальше..
|
|
11:42, 17 Декабря 25
 «Россети» стали лауреатом премии «Время инноваций»
дальше..
|
|
11:37, 17 Декабря 25
 Новосибирские ТЭЦ устанавливают новые электродвигатели
дальше..
|
|
11:29, 17 Декабря 25
 В рамках проекта «Газпром — детям» в Перми открылся обновленный стадион «Юность»
дальше..
|
|
11:23, 17 Декабря 25
 В зимний трудовой сезон 2026 года на атомных объектах будут работать студенты из 26 регионов России
дальше..
|
|
11:19, 17 Декабря 25
 В ОЭС Востока и пяти региональных энергосистемах обновлены рекорды потребления мощности
дальше..
|
|
10:56, 17 Декабря 25
 «Россети Тюмень» обеспечили электроэнергией восемь медучреждений в Тюменской области
дальше..
|
|
10:49, 17 Декабря 25
 Терминал «Остерра» в 2026 году увеличит перевалку угля на 18%
дальше..
|
|
10:39, 17 Декабря 25
 В Казахстане в 2025 году доступ к сетевому газу получили 350 тысяч человек в 95 населённых пунктах
дальше..
|
|
10:37, 17 Декабря 25
 «Волгоградэнерго» обновило распределительные сети на юге Волгоградской области
дальше..
|
|
10:35, 17 Декабря 25
 Некрасовский «парадный подъезд» предстал в новом свете
дальше..
|
|
10:31, 17 Декабря 25
 «Россети Юг» приняли в управление более тысячи километров ЛЭП и 363 трансформаторные подстанции
дальше..
|
|
10:22, 17 Декабря 25
 При поддержке «Росатома» в Санкт-Петербурге прошел IV Конгресс «Ядерная медицина-2025»
дальше..
|
|
10:10, 17 Декабря 25
 В Санкт-Петербурге появились световые проекции в честь Дня энергетика
дальше..
|
|
10:00, 17 Декабря 25
 «Росатом» организовал насыщенную научно-популярную программу на фестивале «Comic Con Игромир»
дальше..
|
|
09:50, 17 Декабря 25
 Энергосистема Казахстана в 2025 году выработала рекордные 118 млрд кВт·ч
дальше..
|
|
09:35, 17 Декабря 25
 «Газпромнефть-СМ» займется разработкой специальных программ обучения в партнерских вузах
дальше..
|
|
08:43, 17 Декабря 25
 В Астане сдана в эксплуатацию новая понизительная подстанция «Арай»
дальше..
|
|
08:39, 17 Декабря 25
 Сибирские ученые выявили механизм, затрудняющий очистку фракций тяжелой нефти от серы
дальше..
|
|
08:33, 17 Декабря 25
 ВИЭ обеспечили более 7% выработки электроэнергии в Казахстане
дальше..
|
|
08:30, 17 Декабря 25
 По программе «Новая энергия» обновлён очередной гидроагрегат Братской ГЭС
дальше..
|
|
08:21, 17 Декабря 25
 На предприятии Горнорудного дивизиона «Росатома» прошли производственную практику студенты-геологи из Танзании
дальше..
|
|
08:18, 17 Декабря 25
 Цифровизация теплоснабжения Якутска — основа качества жизни в Арктике
дальше..
|
|
08:12, 17 Декабря 25
 Экспозиция «Росатома» стала частью филиала Национального центра «Россия» в Красноярске
дальше..
|
|
08:09, 17 Декабря 25
 МГТУ им. Н.Э. Баумана отмечен наградами госкорпорации Ростех
дальше..
|
|
07:55, 17 Декабря 25
 Первый президент Монголии Пунсалмаагийн Очирбат удостоен звания «Почетный доктор МЭИ»
дальше..
|
|
07:52, 17 Декабря 25
 «Росатом» впервые провел научно-познавательный фестиваль «АтомДвиж» в Екатеринбурге и Заречном
дальше..
|
|
07:49, 17 Декабря 25
 «Хабаровские тепловые сети» демонтируют трубопровод на дороге «Обход Хабаровска»
дальше..
|
|
07:43, 17 Декабря 25
 «Газпром гелий сервис» отгрузил первую партию СПГ для электростанции на острове Шикотан
дальше..
|
|
07:25, 17 Декабря 25
 Конференция «Диспетчеризация и управление в электроэнергетике» собрала в Казани более 200 участников
дальше..
|
|
07:22, 17 Декабря 25
 «Росатом» представил свои решения на конференции «Азиатская атомная деловая платформа — 2025» в Индонезии
дальше..
|
|
07:19, 17 Декабря 25
 Минпромторг России развивает государственный портал поддержки отрасли БАС
дальше..
|
|
04:14, 17 Декабря 25
 «Росатом» испытал в экстремальных условиях ядерное топливо для перспективного реактора ВТГР
дальше..
|
|
04:08, 17 Декабря 25
 «Россети Северный Кавказ» увеличили до 50 МВА мощность подстанции «Рассвет» в Дагестане
дальше..
|
|
04:04, 17 Декабря 25
 «Газпром трансгаз Югорск» помог обновить инфраструктуру школы в поселке Унъюган
дальше..
|
|
03:40, 17 Декабря 25
 ВСУ вновь атаковали Запорожскую АЭС
дальше..
|
|
03:38, 17 Декабря 25
 «Башнефть» внедрила инновационную систему контроля электрооборудования
дальше..
|
|
03:33, 17 Декабря 25
 В Заречном Свердловской области обновлена система видеомониторинга в рамках проекта «Умный город»
дальше..
|
|
03:28, 17 Декабря 25
 «РН-Ванкор» запустил подстанцию на Тагульском месторождении
дальше..
|
|
03:23, 17 Декабря 25
 «Севкавказэнерго» строит электросетевую инфраструктуру в высокогорных селах Северной Осетии
дальше..
|
|
03:20, 17 Декабря 25
 При поддержке «Росатома» в Полярных Зорях появилось благоустроенное общественное пространство
дальше..
|
|
|
|
Учёные из Стэнфордского университета (США) разработали процесс, который использует для выработки электроэнергии не только солнечный свет, но и тепло.