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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Открыта еще одна форма льда 03.04.2022 Ученым сейчас известно по крайней мере 20 различных форм льда, которые имеют различное кристаллическое строение и формируются при различных комбинациях температур и давлений. Самый обычный лед, тот, который используют для охлаждения напитков, известен под названием "лед I", а ряд известных форм льда заканчивается "льдом XIX". Группа ученых из университета Невады в Лас-Вегасе (UNLV) обнаружила еще одну экзотическую форму льда, которая может существовать в природе где-то в глубинах земной мантии или на далеких планетах типа "водный мир". Как это часто бывает, новая форма льда была обнаружена случайно. Ученые UNLV занимались разработкой новых методов измерений свойств воды в условиях сверхвысокого давления. Небольшое количество воды было помещено между плоскостями алмазной наковальни, сжатие которой подвергает воду воздействию давления запредельных величин. Это давление вынуждает атомы водорода и кислорода формировать различные кристаллические структуры, а затем образовавшийся лед был нагрет светом лазера, он расплавился на короткое время и замерз снова, сформировав уже совершенно иную кристаллическую структуру, напоминающую мелкодисперсную смесь крошечных кристалликов. Новая форма льда была обнаружена в момент перехода от одной известной формы к другой. При давлении приблизительно 5.1 ГПа, лед-VII, имеющий кубическую структуру, преобразовался в структуру, состоящую из симметричных тетрагональных кристаллов, которую ученым еще не доводилось видеть и которая получила название лед-VIIt. После этого лед снова начал менять свою структуру и превратился в другую форму, известную как лед-X. Учитывая высокое давление, требующееся для образования льда-VIIt, ученые считают, что такая форма может образовываться естественным путем где-то в глубинах земной мантии, а также ближе к поверхности на экзопланетах, богатых водой. И в заключении следует отметить, что открытие новой формы льда-VIIt стало не единственным открытием, сделанным учеными UNLV в результате их экспериментов. Как считалось ранее, форма лед-X формируется при давлении приблизительно в 1 миллион атмосфер, но в ходе последних экспериментов этаже самая форма наблюдалась при давлении в 300 тысяч атмосфер. Ученые еще не знают, что именно могло вызвать такую аномалию, но планируют это сделать в ближайшее время.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025