Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть

02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств.

Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам.

Для решения этих проблем ученые предложили внедрить между SnS и электродом 7-нанометровый слой оксида германия (GeOx). Тонкая вставка создается с помощью простой и масштабируемой технологии осаждения и выполняет сразу несколько функций: блокирует структурные дефекты, ограничивает диффузию натрия и предотвращает образование резистивных фаз, которые снижают эффективность устройства. "Несмотря на свою наноразмерную толщину, этот слой решает одновременно несколько давних проблем", - добавляет профессор.

Эксперименты показали, что новый интерфейсный слой позволяет существенно улучшить сбор заряда и стабилизировать контакт между активным слоем и электродом. В результате эффективность преобразования солнечной энергии возросла с 3,71% до 4,81%, что является одним из лучших показателей для SnS-элементов, изготовленных паровыми методами.

Особое значение работы заключается в том, что контроль качества интерфейсов может стать ключевым фактором прогресса не только в солнечной энергетике, но и в других направлениях, включая сенсоры, транзисторы, термоэлектрические устройства и гибкую электронику. Это открывает возможности для создания высокопроизводительных и экологически безопасных устройств на базе доступных материалов.

Профессор Хо подчеркивает, что применение нанослоя GeOx демонстрирует эффективность использования нанотехнологий для решения фундаментальных проблем материаловедения. Этот подход не требует сложного оборудования и может быть масштабирован для промышленного производства, что делает его привлекательным для будущих энергетических решений.

Использование оксида германия в качестве межслойного покрытия открывает перспективу создания более эффективных, долговечных и доступных солнечных батарей, а также стимулирует прогресс в смежных областях нанотехнологий и энергетики.

<< Назад: Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

>> Вперед: Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Сварная рубашка 18.03.2001 Пол Хилтон и его коллеги из Института сварки в Кембридже (Великобритания) сварили лазером рубашку из лоскутов синтетической ткани. Детали для рубашки, сделанные из полиэфирной ткани с примесью вискозы, промазали по краям краской, поглощающей инфракрасные лучи. Затем детали совместили и прошлись по краям лучом маломощного инфракрасного лазера. Краска, поглотив энергию, нагрелась и разогрела нити, которые, расплавившись, соединили заготовки в рубашку. Хилтон считает, что прочность соединения соответствует стандарту для униформы английской армии, если не превосходит его.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026