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:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Роботизированное обслуживание радиотелескопа 02.08.2023 Китайские исследователи готовятся внедрить инновационные роботизированные системы и платформы для обслуживания национального сферического радиотелескопа с апертурой в пятьсот метров (FAST), который получил прозвище "Китайский небесный глаз" и считается крупнейшим в мире однодисковым радиотелескопом. Совместные усилия радиоастрономической обсерватории Гуйчжоу и десяти других научных организаций, включая Национальную астрономическую обсерваторию Китайской академии наук и Харбинский технологический институт, направлены на разработку систем роботизированного обслуживания для телескопа. FAST обладает площадью, эквивалентной 30 стандартным футбольным полям, что создает сложные задачи для его обслуживания. Внедрение роботизированных решений направлено на повышение эффективности работы телескопа и увеличение длительности научных наблюдений. Главное внимание уделяется разработке интеллектуальных роботов для тестирования и обслуживания различных систем телескопа, таких как поддерживающие кабели и механизмы подачи, приводы и лазерные мишени на рефлекторе, а также мониторинг радиопомех и метеоизмерений кабины подачи. Особое значение придается всепогодному интеллектуальному роботу для измерений в кормовой кабине. Это устройство спроектировано для точных и надежных измерений в условиях, характерных для радиотелескопа FAST и его окрестностей. Робот разработан Национальной астрономической обсерваторией и представляет собой уникальное многофункциональное измерительное устройство на основе микроволновой технологии, предназначенное для работы в сложных климатических условиях провинции Гуйчжоу. Другой важный робот предназначен для обслуживания лазерных мишеней на рефлекторе. Это решение, разработанное совместно Национальной астрономической обсерваторией, Институтом автоматизации Китайской академии наук и радиоастрономической обсерваторией Гуйчжоу, включает в себя интеллектуальное устройство для управления и обслуживания лазерных мишеней. Эти роботизированные системы позволят эффективно решить сложные задачи, связанные с обслуживанием и наблюдением, которые ранее сталкивались с трудностями из-за погодных условий и сложности масштабов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026