Новости

Физики улучшили солнечные элементы с помощью особого кристалла и золотой решетки

15 августа 2024

Специалисты Института физики имени Киренского Сибирского отделения РАН улучшили перовскитные солнечные элементы. Они добавили к ним фотонный кристалл, усиливающий свет, и золотую нанорешетку. По прогнозам ученых, в будущем это повысит эффективность и удешевит производство солнечных элементов.

Фото iStock

Как объяснили авторы разработки, они усовершенствовали готовый перовскитоподобный солнечный элемент. Сверху нанесли золотую решетку толщиной не более десяти нанометров — в тысячи раз тоньше человеческого ногтя. Вместо традиционной металлической подложки использовали фотонный кристалл — материал, способный усиливать световой поток за счет изменения показателя преломления.

Золотая решетка позволила свести к нулю отражательный эффект: свет, попадающий на слой перовскита, поглощается полностью. Фотонный кристалл усилил поток света и направил его обратно в перовскит. В результате получилось двойное поглощение света. КПД улучшенных солнечных элементов составил 25%: это больше, чем у аналогов (12–14%) и ненамного меньше мирового рекорда (33,2%).

Модификации позволяют заменить дорогостоящие соединения и вещества в перовскитоподобных элементах на более дешевые и доступные, увеличив их эффективность и количество генерируемой энергии. Например, на свинец или олово, находящиеся в составе перовскитов, которые можно синтезировать из растворов. В будущем основу для подобных систем можно будет синтезировать прямо в лаборатории и при помощи модификаций получать солнечные элементы, ничем не уступающие распространенным существующим.

Дмитрий Пыхтин, инженер лаборатории фотоники молекулярных систем Института физики имени Киренского Сибирского отделения РАН

Дмитрий Пыхтин

Инженер лаборатории фотоники молекулярных систем Института физики имени Киренского Сибирского отделения РАН

Научный коллектив продолжает совершенствовать технологию.

19
Haha
Haha
0
0
Love
Love
1
20
0
Читать также

От первой арктической — к первой тропической: эволюция плавучих АЭС

5 мин. чтения
Ракета в космосе

В «Росатоме» построили электродвигатель для освоения дальнего космоса

2 мин. чтения
Сотрудник цифровой электроподстанции Новопортовского месторождения

В Перми разработали методику для экономии электроэнергии при добыче нефти

1 мин. чтения
Ученый и жрец смотрят на молнию

Кто вы — ученый или жрец? Узнайте в нашем квизе о явлениях природы!

1 мин. чтения
Разноцветные светодиоды

Российские ученые упростили производство светящихся порошков для ламп и светодиодов

1 мин. чтения
Черное солнце в образе кинозвезды на красной ковровой дорожке

Почему самые черные тела выглядят ослепительно белыми и какого цвета Солнце на самом деле

3 мин. чтения
Литиевые батареи на конвейере

В Китае литиевому аккумулятору добавили упругий каркас, чтобы продлить его срок службы

1 мин. чтения
Биотопливный элемент для питания нейроимпланта

Российские ученые придумали «сладкий» источник питания для имплантов

2 мин. чтения
Бестопливный генератор

В Москве создали бестопливный генератор, вырабатывающий электричество за счет холодной воды

1 мин. чтения
Система охлаждения аккумулятора

Китайские ученые разработали экономичную систему охлаждения аккумуляторов

1 мин. чтения