Солнечный тандем

18.02.2016

Двухслойный солнечный элемент сможет превратить в электричество до 30% энергии солнечного света.

Гибким солнечным элементам не нужны дорогие подложки из кремниевых кристаллов - их печатают на пластиковой пленке или металлической фольге. Цена оказывается ниже, а область применения - из-за гибкости - больше. Однако эффективность таких батарей едва достигает 10% - маловато по сравнению с 25%, которые надежно выдают серийно изготавливаемые кремниевые элементы. Исследователи из международного центра EMPA со штаб-квартирой в Швейцарии попробовали поднять эффективность за счет применения двухслойного покрытия для поглощения света.

Возможности полупроводника преобразовывать свет в электричество ограничиваются шириной его запрещенной зоны. Если энергия кванта света меньше, тока не будет. Если больше - лишняя энергия уйдет в тепло. Поймав более энергичные фиолетово-желтые кванты одним слоем, а менее энергичные красные и инфракрасные - другим, как раз и удастся более полно утилизировать свет солнца.

Инженеры EMPA для ловли фиолетово-желтых квантов синтезировали тонкий слой метиламмония иодида свинца в виде мелких кристаллов с решеткой перовскита. Перовскиты давно привлекают внимание солнечных энергетиков, однако из-за того, что их кристаллы растут плохо, добиться результата, который позволил бы задуматься о внедрении в производство, никак не удавалось. Теперь же помог промежуточный органический слой, построенный на основе фуллеренов С61. Слой перовскита на нем получился не только прочным и гибким, но и прозрачным, пропускающим красную часть спектра.

Ее утилизирует второй слой полупроводника - медь-индий-галлиевый диселенид; лучший образец показал эффективность 20,5%. Теперь авторы работы во главе с Аедхьей Тиари предполагают усовершенствовать технологию и добиться тех 30% эффективности, которые следуют из расчета для таких солнечных элементов. Главная изюминка технологии - слой перовскита наносят при температуре всего 50°С, что и позволяет использовать органический промежуточный слой.

<< Назад: Смартфон с бесконечной памятью 18.02.2016

>> Вперед: Хранения энергии в микрочипах 17.02.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Проблема принятия решения 08.09.2015 Ученые из Цюрихского университета выяснили, какие процессы в мозге осложняют нам принятие решений. Оказалось дело в интенсивности потока информации. Все мы иногда сталкиваемся с нерешительностью, не можем выбрать, что съесть, куда сходить или что посмотреть. Ученые из Цюрихского университета выяснили, что наша решительность и желание придерживаться принятого решения зависят от интенсивности коммуникации между двумя зонами в мозге, которые представляют наши предпочтения или участвуют в пространственной ориентации и планировании действий. С помощью транскраниальной магнитной стимуляции, полностью неинвазивного метода воздействия на мозг, исследователи усиливали или снижали интенсивность информационного потока между префронтальной корой головного мозга и теменной корой сразу за ушами. Группа подопытных, которая ничего не знала о стимуляции, должна была принять решение, какая еда им нравится, основываясь или на своих предпочтениях, или на исключительно сенсорной информации. Выяснилось, что при снижении потока информации люди испытывали затруднения при решении того, что им нравится больше. Когда же решение принималось исключительно на основе внешнего вида или запаха еды, интенсивность потока на решение не влияло. Как объясняет доктор Кристиан Рафф, глава исследования, "связь между двумя отделами мозга важна только в том случае, когда мы решаем, что нам нравится. Когда же решение основано на объективных фактах, большой роли она не играет". Никакой гендерной разницы в результатах эксперимента замечено не было, Интенсификация потока информации не сказалась на более активном принятии решений, хотя по словам исследователей в эксперименте принимали участие только молодые и здоровые люди, и то, какое действие подобная процедура окажет на людей с ослабленной мозговой активностью, еще предстоит выяснить. Результат исследования уже рассматривают с терапевтической точки зрения, для коррекции нерешительности или наоборот импульсивности, являющимися следствиями болезней мозга.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025