Тончайший тонкопленочный фотоэлемент

16.12.2021

Инженеры из Стэнфордского университета создали солнечный элемент с использованием дихалькогенидов переходных металлов (ДПМ) на гибкой полиамидной подложке. Их прототип показал рекордную эффективность для подобных тонкопленочных фотоэлементов - 5,1%.

Авторы исследования считают, что смогут достичь показателя в 27% при оптимизации оптических и электрических характеристик. У прототипа также в 100 раз больший коэффициент соотношения массы к мощности, чем у любых ранее разработанных солнечных элементов с ДПМ: 4,4 Вт на грамм. Но ученые рассчитываются добиться 46 Вт/грамм.

Прототип стэнфордской команды включает в себя диселенид вольфрама и контакты из золота, покрытые слоем проводящего графена толщиной в один атом. Все это зажато между гибким полимером и антибликовым покрытием, улучшающим поглощение света. Полностью собранный фотоэлемент толщиной менее 6 микрон, что в 15 раз тоньше листа бумаги.


Основной материал коммерческих солнечных батарей - кремний. КПД таких фотопанелей почти 30%, однако они слишком тяжелые и жесткие для использования там, где нужны гибкость и легкость. В то время как ДПМ имеют большие перспективы - они тонкие и не содержат токсичных химикатов.

Малый вес и высокая мощность имеют первостепенное значение для различных носимых устройств, автономных датчиков, аэрокосмических и электрических транспортных средств.

ДПМ также биосовместимы, поэтому их можно использовать в носимых устройствах, требующих прямого контакта с кожей или тканями человека.

<< Назад: Вертикальные транзисторы VTFET 16.12.2021

>> Вперед: Водород из солнечной энергии 15.12.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Клавиатура Gboard kurukuru version с вращающимися лентами 14.10.2026

Обычная клавиатура предполагает, что движется человек: пальцы перемещаются от одной неподвижной клавиши к другой, а расположение символов остается неизменным. Google Japan решила перевернуть этот привычный принцип и проверить, что произойдет, если заставить двигаться сам интерфейс. Так появился экспериментальный проект Gboard, в котором клавиши постоянно перемещаются и сами оказываются в зоне нажатия. Необычная конструкция получила название Gboard "Курукуру-версия" (Gboard kurukuru version). Проект стал очередным ежегодным экспериментом японского подразделения Google, посвященным альтернативным способам взаимодействия человека с текстом. На этот раз идея не ограничилась компьютерной концепцией: специалисты создали полноценный физический прототип, способный работать в реальных условиях, а материалы для его самостоятельного изготовления сделали доступными для всех желающих. Основу устройства образуют четыре замкнутые подвижные ленты, вращающиеся вокруг конструкции. На каждой из них ...>>

Легкий бег влияет на мозг и самоконтроль 13.10.2026

Физическая активность не обязательно должна быть интенсивной, чтобы на короткое время изменить состояние мозга. Новое исследование японских специалистов показывает, что даже непродолжительный бег с очень небольшой нагрузкой способен повлиять на настроение, внимание и способность контролировать собственные действия. Причем для этого, по данным эксперимента, может быть достаточно всего 10 минут. Работу провели исследователи из Университета Цукубы с участием 24 здоровых молодых людей. Добровольцы выполняли два разных условия: в одном случае они спокойно сидели в течение 10 минут, а в другом такое же время проводили на беговой дорожке. Скорость во время пробежки составляла приблизительно от 3 до 6 км/ч, поэтому нагрузка оставалась сравнительно небольшой. Средняя частота сердечных сокращений участников при этом находилась в пределах 104-107 ударов в минуту. После завершения физической активности добровольцы сообщали о большей бодрости и более приятном эмоциональном состоянии по сравне ...>>

Ноктбук HP OmniBook 5 13.10.2026

Рынок доступных ноутбуков постепенно становится все более интересным: производители пытаются предложить покупателям устройства, которые сочетают невысокую цену с характеристиками, еще недавно характерными преимущественно для более дорогих моделей. Компания HP решила сделать ставку именно на такой подход, представив OmniBook 5 - Windows-ноутбук с OLED-дисплеем, аппаратными возможностями для работы с искусственным интеллектом и заявленной автономностью до 42 часов. Стоимость базовой версии начинается с $699, что делает новинку прямым конкурентом таким устройствам, как MacBook Neo. Основой ноутбука стал 14-дюймовый OLED-дисплей с разрешением 1920 x 1200p. Экран поддерживает мультисенсорное управление, защищен стеклом Gorilla Glass 3 и способен отображать 100% цветового пространства DCI-P3. Таким образом, HP предлагает не просто стандартную панель для офисной работы, а дисплей с характеристиками, которые могут заинтересовать пользователей, обращающих внимание на качество изображения и ц ...>>

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Случайная новость из Архива Водород из золота и ржавчины 23.05.2013 Инженеры из Duke University разработали новый способ получения чистого водорода, который может помочь решить проблему неэкологичного ископаемого топлива. Водорода в окружающей среде очень много, но производить и транспортировать молекулярный водород в промышленных масштабах до сих пор остается делом дорогостоящим и сложным. Более того, при современных технологиях производства водорода побочным продуктом зачастую является угарный газ, который токсичен для людей и животных. Ученым впервые удалось создать каталитический процесс риформинга нефтепродуктов, который сводит образование вредного СО практически до нуля. Новый процесс производит водород при значительно более низких температурах, а побочными продуктами процесса являются углекислый газ и вода. Надо отметить, что несмотря на выбросы СО2 при производстве водорода, загрязнение атмосферы данным парниковым газом даже уменьшится, поскольку водород сгорает чисто, с образованием воды. Новый процесс производства водорода основан на использовании наночастиц-катализаторов из золота и оксида железа (ржавчины). В этом и заключается ноу-хау, ведь до сих пор золото применялось в качестве единственного катализатора, в то время как инженеры из Университета Дьюка использовали оксид железа в качестве усилителя каталитической реакции. Благодаря новому катализатору при производстве водорода выделяется ничтожное количество угарного газа: менее 0,002% или 20 частей на миллион. Это не только уменьшает загрязнение атмосферы, но и позволяет производить чистый водород, пригодный для применения в топливных ячейках. Более того, новый катализатор проработал более 200 часов без каких-либо признаков снижения эффективности или роста выбросов CO. Пока точный механизм работы катализатора неизвестен - до сих пор считалось, что оксид железа служит лишь поддерживающей структурой для золота. Однако оказалось, что он способен оказывать непосредственное влияние на реакцию риформинга нефтепродуктов. Ученые полагают, что это связано с размером наночастиц золота и планируют продолжить эксперименты в этом направлении. Остается надеяться, что им наконец удастся найти достаточно эффективную и безопасную методику промышленного производства водородного топлива.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026