Солнечные элементы для систем передачи лазерной энергии

04.07.2021

Институт Фраунгофера Solar Energy Systems ISE утверждает, что достиг 68,9% скорости эффективность преобразования солнечного элемента III-V , которые могут быть использованы в системах лазерной энергии трансмиссий.

"В этой новой форме передачи энергии, энергия лазера доставляется либо по воздуху, либо через оптическое волокно в фотоэлектрический элемент, свойства которого соответствуют мощности и длине волны монохроматического лазерного света", - пояснили ученые. "По сравнению с традиционной передачей энергии по медным проводам, системы питания с помощью света особенно полезны для приложений, которые требуют, например, гальванически изолированного источника питания, защиты от молнии или взрыва, электромагнитной совместимости или полностью беспроводной передачи энергии".

Системы передачи энергии лазера мало чем отличаются от систем передачи энергии, основанных на микроволновой технологии. Эти системы преобразуют источник питания в излучатель, который генерирует направленное электромагнитное излучение, которое впоследствии поглощается приемником. Последний может затем преобразовать эту энергию в электричество, тепло или водород. Эти системы могут использоваться, среди прочего, для мониторинга ветряных турбин и высоковольтных линий, а также датчиков топлива в баках самолетов и пассивных оптических сетей.

Ячейка была построена из слоев, выращенных на подложке из арсенида галлия, которую затем удаляли, а на заднюю поверхность оставшейся ультратонкой полупроводниковой структуры было нанесено высокоотражающее зеркало. Отражатель был оптически оптимизирован за счет комбинации керамики и серебра, а поглотитель ячейки был основан на арсениде галлия, легированном азотом, и арсениде алюминия-галлия p-типа.

Другие исследователи Fraunhofer ISE в апреле достигли КПД преобразования 35,9% для монолитного трехпереходного солнечного элемента III-V на основе кремния . В августе 2020 года исследовательский институт объявил об эффективности преобразования 25,9% для тандемных солнечных элементов III-V, выращенных непосредственно на кремнии. Этот элемент представляет собой модифицированную версию солнечного элемента III-V с КПД 34,5%, который производится с помощью процесса, известного как прямое соединение пластин, при котором слои III-V сначала наносятся на подложку из арсенида алюминия- галлия (GaAs), а затем прессуются все вместе.

<< Назад: Ограниченная информация мотивирует детей учиться 04.07.2021

>> Вперед: Какао улучшает остроту зрения 03.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ удаления водорода с поверхности кремния 26.06.2006 Удаление атомов водорода (серые и фиолетовые) с поверхности кремния (желтые) лазером (красные линии). Группа американских ученых продемонстрировала новую технологию удаления атомов водорода с поверхности кремния при помощи лазера. В перспективе разработка может уменьшить стоимость производства микросхем, солнечных батарей и других полупроводниковых устройств, сообщается на официальном сайте Национального научного фонда США. В настоящее время микросхемы производятся наложением слоев кремния друг на друга. В процессе для предотвращения окисления поверхности кремния используется водород, который связывает его свободные атомы. Перед наложением следующего слоя атомы водорода должны быть удалены, для чего кристалл нагревается до 550°С. При такой высокой температуре может разрушиться строение решетки, и микросхема окажется не работоспособной. Для решения этой проблемы ученые настроили лазер на частоту, при которой его свет поглощается связью между атомами водорода в молекуле. В результате этого атомы начинают колебаться на одинаковой с лучом частоте и удаляются с поверхности. Используя предложенную технику, станет возможным понизить рабочую температуру процесса, что благоприятно скажется на выходе пригодных для использования кристаллов. Ученые показали также, что при использовании водорода в смеси с его изотопом дейтерием, методика позволяет селективно удалять с поверхности водород, оставляя дейтерий на месте.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026