Перовскитные солнечные элементы

17.07.2022

Перовскит является крайне перспективным минералом для строительства солнечных панелей. Тем не менее, главной проблемой таких изделий является непродолжительный срок их службы. Исследователи из Принстонского университета США наконец испытали в лабораторных условиях образец, способный проработать без замены до 30 лет в реальных условиях.

Хотя главным материалом для солнечных панелей десятилетиями являлся кремний, в последние 15 лет перовскит активно отвоевывает у него позиции. Перовскит так же эффективен, как и кремний, но позволяет создавать менее дорогие, более легкие и гибкие панели. Тем не менее перовскиты не очень стабильны и довольно недолговечны при использовании в реальных условиях.

В новом исследовании принстонские ученые добавили для стабилизации конструкции специальный промежуточный слой буквально в несколько атомов толщиной между светопоглощающим перовскитным и несущим заряд слоями. Промежуточный слой изготавливается из дисульфида углерода, свинца, йода и хлора и применяется для защиты конструкции от быстрого выгорания.

Хотя подобные решения уже предлагались различными командами ранее, новый состав потенциально позволяет сохранить работоспособность солнечных элементов дольше 30 лет - первое решение в своем классе, перешагнувшее порог в 20 лет.

Пока речь идет только об экспериментах. Исследователи использовали для оценки "живучести" панелей камеру искусственного старения, в которой элементы подвергли воздействию солнечного света и температурам от 35 °C до 110 °C. Экстраполировав полученные данные, команда сделала вывод, что в стандартных климатических условиях новое решение способно проработать 30 лет.

По словам ученых, используемая камера искусственного старения позволит проверять устойчивость не только перовскитных, но и любых других солнечных ячеек.

<< Назад: Чипы памяти GDDR6 17.07.2022

>> Вперед: Чувствительный детектор темного вещества 16.07.2022

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 Клеточное деление воссоздано снаружи клетки 29.05.2019 Клеточное деление кажется многим ученым и даже простым обывателям достаточно простым и понятным процессом - и с одной стороны это действительно так. Однако нюансы клеточного деления, являющегося основой развития жизни, продолжают ускользать от нас. Таким образом, команда микробиологов из Чикагского Университета в США попыталась ответить на некоторые из этих нюансов, предприняв попытку воспроизвести процесс клеточного деления вне самой клетки, в лабораторных условиях - и что самое удивительное, им это действительно удалось сделать, причем само деление ничем не отличалось от естественного. Подобного рода эксперименты предпринимались и ранее, но все они на том или ином этапе терпели поражение - преимущественно в связи с недостатком изначальных данных и определенных материалов. Теперь же, в центре нового исследования специалисты вооружились новой материальной и химической базой, и решили все сделать уникальным образом. Они в буквальном смысле "вынули" активные компоненты деления клетки из нее и поместили их в искусственную среду, которая лишь отдаленно воссоздает естественную среду клетки. Речь идет о взаимодействии актина - ключевого белка для клеточного деления - и миозина, представляющий собой белок моторного регулятора, который вытягивает генетическую информацию из актина и формирует вторую клетку. Именно это и произошло в лабораторных условиях у специалистов, причем они отмечают, что актин, в присущей ему биологической манере, сразу же расположился параллельным образом для принятия миозина и дальнейшего взаимодействия с ним - что объясняется достаточно просто. Дело в том, что такое параллельное расположение актина является наиболее рациональным и логичным с точки зрения избегания какой бы то ни было опасности или препятствия, поскольку именно в таком формате ему удобнее всего сообщаться с моторным белком и начать формирование последующих клеток. Специалисты хотят провести дополнительный, контрольный эксперимент с повторением условий, но с небольшим изменением заданных параметров, для улучшения чистоты эксперимента.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025