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:

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 Перспективы генной терапии в борьбе с врожденной глухотой 10.04.2024 Врожденная глухота - это серьезное состояние, ставящее под угрозу качество жизни людей, ищущих средства восстановления слуха. Исследователи из Орегонского университета обнаружили новый подход к лечению этого расстройства с использованием генной терапии. Давайте погрузимся в детали этого новаторского исследования. Врожденная глухота остается серьезной медицинской проблемой, находясь в фокусе внимания многих исследователей, стремящихся найти эффективные методы лечения. Исследователи из Орегонского университета сделали шаг вперед, обнаружив ключевой элемент для генной терапии, который может помочь в восстановлении слуха у людей с этим нарушением. Глухота является проблемой, сталкивающейся сотни тысяч людей по всему миру. Особенно острая становится врожденная глухота, которая связана с генетическими мутациями и часто приводит к тому, что пациенты не могут воспринимать звуковые волны вообще. Исследователи из Орегонского университета сосредоточились на гене, ответственном за производство белка отоферлина, который играет важную роль в функционировании внутреннего уха. Изучение мутаций этого гена и их влияния на развитие глухоты привело к поиску новых методов лечения. Команда под руководством доцента кафедры биохимии и биофизики Орегонского университета, Джона Колена, сфокусировалась на укороченной версии гена отоферлина. Исследование, проведенное аспирантом Ааюши Манчандой, выявило, что этот укороченный вариант должен содержать определенный участок гена, известный как трансмембранный домен, который играет важную роль в развитии сенсорных клеток уха. Открытие укороченной версии гена отоферлина представляет собой важный шаг в разработке генной терапии для лечения врожденной глухоты. Этот прорыв может стать основой для разработки новых методов лечения, способных вернуть слух миллионам людей по всему миру, страдающим от этого серьезного нарушения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026