Перовскит улучшает эффективность кремниевой солнечной батареи

07.03.2020

Исследователи из Университета штата Колорадо (CU Boulder) создали дешевый солнечный элемент, обладающий одной из высочайших на сегодняшний день эффективностью преобразования энергии, применив комбинацию из слоев кремния и перовскита.

"Мы взяли продукт, отвечающий за отрасль, которая приносит 30 млрд долл. в год, и сделали его лучше на 30%", - заявил Майкл Макги (Michael McGehee), профессор кафедры химических и биологических технологий CU Boulder и соавтор статьи об этой разработке, опубликованной в журнале Science.

Ученые поместили слой перовскитного солнечного элемента поверх кремниевового аналога, захватывающего менее высокоэнергетичные фотоны из инфракрасной части спектра. Собственная эффективность кремниевого элемента составляла 21%, но добавление перовскита позволило улучшить ее примерно на треть - до 27%.

Концепция многопереходных или тандемных солнечных элементов известна уже около полувека, и мировой рекорд достигнутой с ее применением эффективности составляет более 45%. Однако стоимость таких рекордных панелей - 80 тысяч долларов за квадратный метр - делает перспективы их сколько-нибудь широкого применения нереалистичными.

Использование галоидного перовскита позволяет снизить себестоимость слоистой солнечной батареи более чем на два порядка. Уникальный состав перовскитного кристалла - точно выверенное соотношение брома, йода и хлора, обеспечивающее наилучшее сочетание эффективности и стабильности - стал итогом исследований, растянувшихся на все последнее десятилетие.

Подобные перовскиты легко синтезировать даже в лабораторных условиях. В испытаниях на протяжении 1000 часов или почти 42 дней, новые тандемные элементы показали минимальное изменение первоначальной эффективности.

Профессор Макги считает, что превышение максимальной эффективности кремниевой солнечной батареи не исчерпывает весь потенциал разработанных его группой широкополосных многослойных структур.

"Мы считаем, что они могут преодолеть рубеж эффективности в 30% и при этом сохранить стабильность", - говорит он.

<< Назад: Умный будильник EzLarm 08.03.2020

>> Вперед: Робот-спасатель для бассейнов 07.03.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Робот-бариста Jarvis 29.05.2026

Американский стартап Artly представил роботизированного баристу по имени Jarvis, который уже работает в кафе Muji в Портленде. Эта система не просто механически готовит кофе - она старается максимально точно воспроизводить технику и навыки чемпионов кофейного мастерства, превращая авторский кофе в стабильный и масштабируемый продукт. Основателем кофейной философии проекта стал Джо Янг, занимающий должность Chief Coffee Officer в Artly. Выросший в Китае, он впервые попробовал кофе только в 2007 году во время учебы в Оклендском университете в Новой Зеландии. Сначала эспрессо привлек его как самый бюджетный напиток в меню, но постепенно интерес перерос в профессиональную страсть. Джо Янг стал победителем нескольких национальных чемпионатов США по обжарке кофе, приготовлению напитков и лате-арту. Для обучения Jarvis команда Artly применила систему захвата движений. На руку Джо Янга установили специальные датчики, которые записывали каждое движение при наливании молока и создании лате ...>>

Генетический резервный план растений 28.05.2026

Многие растения обладают удивительной способностью адаптироваться к самым суровым условиям окружающей среды. Одним из скрытых механизмов их выносливости оказалась полиплоидия - наличие более двух наборов хромосом в клетках. Это явление, распространенное среди растений, но редкое у животных, может действовать как эволюционный страховочный фонд. Новое исследование показывает, что именно дополнительные копии генома помогали цветковым растениям неоднократно переживать масштабные климатические кризисы на протяжении миллионов лет. Ученые проанализировали геномы 470 видов покрытосеменных растений и выявили 132 древних события полного удвоения генома. Эти события не были случайными: они четко группировались вокруг периодов глобальных экологических потрясений. Среди них - мелово-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, палеоцен-эоценовый термический максимум, эоцен-олигоценовый переход, среднемиоценовое климатическое нарушение и океанические аноксические события. Исследован ...>>

Мгновенная диагностика сердца прямо на теле 28.05.2026

В эпоху носимых устройств медицина все ближе подходит к настоящему реальному времени. Представьте прибор, который не просто собирает данные о сердце, а мгновенно анализирует их прямо на коже человека, без задержек на передачу информации в облако. Именно такое инновационное решение разработали исследователи из Чикагского университета. Они создали эластичный вычислительный пластырь, способный проводить сложные медицинские расчеты непосредственно на теле пациента за миллисекунды. Новое устройство имитирует свойства человеческой кожи: оно невероятно гибкое и может свободно растягиваться вместе с движениями тела. В его основе лежат массивы органических электрохимических транзисторов, которые выполняют нейроморфные вычисления, то есть работают по принципам, близким к работе человеческого мозга. Благодаря этому пластырь обрабатывает биосигналы локально, без необходимости отправлять данные на внешние серверы, что особенно важно для скорости и конфиденциальности. Ученые уверены, что такая ...>>

Эволюционное объяснение ведущей правой руки 27.05.2026

Почему подавляющее большинство людей предпочитает работать правой рукой? Этот вопрос интересовал ученых на протяжении многих лет. Хотя леворукость встречается у представителей разных культур и эпох, примерно 90% населения планеты остаются правшами. Недавнее исследование, проведенное специалистами Оксфордского университета, предлагает убедительное эволюционное объяснение этого феномена, связывая его с ключевыми этапами развития наших предков. Ученые из Оксфорда собрали и проанализировали обширный массив данных о более чем 2000 приматах, представляющих 41 вид. Они изучили особенности поведения обезьян и человекообразных приматов, применяя статистические модели эволюционных связей. Это позволило проверить различные гипотезы о происхождении предпочтения одной руки и понять, когда и почему у людей сформировалась устойчивая правосторонняя доминантность. Результаты показали, что преимущество одной руки само по себе не является исключительно человеческой чертой. Многие приматы демонстрир ...>>

Случайная новость из Архива Учуять деменцию 28.12.2016 Несмотря на то, что существует несколько лекарств, замедляющих развитие болезни Альцгеймера, их лучше принимать на самых ранних стадиях развития деменции. Вопрос в том, как определить начало заболевания. Существующие способы включают в себя выявление факторов риска вроде гена АРОЕ-е4 через анализ крови, неврологическое обследование, нейровизуализацию и т.п. Новый способ диагностики предложили исследователи из университета штата Пенсильвания (США). Они взяли за основу исследования, которые показывали, что снижение чувствительности обоняния может быть связано с болезнью Альцгеймера. После этого ученые обследовали в общей сложности 728 пожилых людей, используя стандартную Монреальскую шкалу оценки когнитивных функций, а также ольфакторный тест, в котором испытуемый определяет различные запахи с закрытыми глазами. Каждый из пациентов прошел предварительное обследование с использованием различных неврологических методов, после чего пациентов разделили на три группы: здоровые пожилые люди, люди с умеренным когнитивным расстройством и пациенты с болезнью Альцгеймера. С помощью когнитивного теста ученые смогли правильно идентифицировать 75% пациентов в группе с умеренным когнитивным расстройством. С добавлением результатов ольфакторного теста результат вырос до 87%, что весьма важно, поскольку умеренное когнитивное расстройство обычно наступает за несколько лет до начала болезни Альцгеймера. Комбинация когнитивного и ольфакторного тестов повысила точность выявления пациентов, входивших и в другие группы. Теперь исследователи работают над тем, чтобы сократить время, затрачиваемое на ольфакторный тест, с 5-8 минут до трех и подтвердить, что более короткое время не влияет на результат. Кроме того, ученые собираются выяснить, можно ли обнаружить в носовой жидкости белковые маркеры болезни Альцгеймера, которые присутствуют в ольфакторном отделе мозга до начала деменции, чтобы разработать еще один диагностический инструмент.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026