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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Наркотики повышают риск повторных инфарктов и инсультов 29.08.2024 Употребление наркотических веществ значительно повышает риск повторных сердечных приступов и инсультов, что подтверждается результатами нового исследования, представленными на Конгрессе Европейского общества кардиологов. Врачи пришли к выводу, что использование наркотиков утроило вероятность повторных сердечно-сосудистых проблем в течение года у пациентов, проходивших лечение в кардиологических отделениях реанимации. Особенно высокий риск связан с употреблением таких наркотиков, как МДМА, опиоиды и каннабис. Исследование охватило 1392 пациента из Франции, которые поступили в больницы после остановки сердца, инфаркта или инсульта. В течение года после госпитализации за ними велось наблюдение. Результаты показали, что среди пациентов кардиологических отделений употребление наркотиков является довольно распространенным явлением: 11% из них сообщили о приеме наркотиков за последний год. Систематический скрининг выявил, что среди пациентов, у которых тесты показали положительный результат на наркотики, 13% столкнулись с серьезными сердечно-сосудистыми проблемами в течение года после первичной госпитализации. Для сравнения, среди пациентов, которые не употребляли наркотики, только 6% повторно поступили в больницу с аналогичными проблемами. Это подчеркивает значительное влияние наркотических веществ на здоровье сердечно-сосудистой системы. Особенно сильное влияние на риск повторных сердечно-сосудистых событий оказывает употребление МДМА, которое увеличивает его в 4,1 раза. Употребление опиоидов связано с увеличением риска в 3,6 раза, а каннабиса - в 1,8 раза. Эти данные остаются значимыми даже при учете других факторов риска, таких как возраст, пол, наличие сахарного диабета, курение и история болезни. Ученые подчеркивают необходимость проведения регулярного скрининга на наличие наркотических веществ у пациентов, поступающих в кардиологические отделения. Такой подход может помочь лучше понять влияние наркотиков на риск серьезных заболеваний, включая сердечно-сосудистые проблемы, и улучшить профилактику и лечение таких состояний. Эти результаты показывают важность осторожного отношения к употреблению наркотиков, особенно у людей с уже существующими сердечно-сосудистыми заболеваниями, и указывают на необходимость усиленного контроля и профилактических мер в медицинских учреждениях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026