Top.Mail.Ru
Новости

Исследователи из Санкт-Петербурга улучшили технологию передачи энергии на расстоянии

23 июля 2024

Специалисты Физико-технического института имени Иоффе Российской академии наук усовершенствуют фотопреобразователи — один из ключевых компонентов систем, благодаря которым можно передавать энергию на расстоянии при помощи лазерного луча. Сегодня такие технологии рассматриваются для широкой сферы применения: от дистанционной подзарядки спутников до передачи электрической энергии из космоса на Землю. А в будущем, говорят ученые, их можно будет применять и в быту.

Лазерный луч, направленный из радиотелескопа в звездное небо. Фото iStock

Как рассказали «Энергии+» авторы разработки, существующие преобразователи имеют естественный предел: даже если направить на них лазерный луч высокой плотности, они не смогут преобразовать его в достаточно мощный ток. В новых преобразователях эти ограничения удается обойти.

Разработанные фотопреобразователи получили на основе арсенида галлия — соединения галлия и мышьяка. В него добавили слой с изменяющимся содержанием алюминия, для того чтобы лазерное излучение преломлялось в нем, как солнечный луч преломляется в кристалле кварца. Благодаря плавному изменению концентрации алюминия излучение удалось провести по заранее выстроенному «маршруту» внутри фотопреобразователя, направив его на фоточувствительную зону. Таким образом удалось создать преобразователи, преобразующие лазерное излучение значительно большей плотности. Если существующие системы на основе кремния способны преобразовывать в электричество лазерный пучок плотностью (или интенсивностью) в 30 ватт на квадратный сантиметр, то улучшенные — до десяти киловатт на квадратный сантиметр, в 300 с лишним раз больше.

Сегодня существуют технологии, которые позволяют из подобных, но кремниевых преобразователей получать сложные сборки, способные эффективно преобразовывать лазерное излучение и добиваться напряжения в десятки вольт. Наша следующая задача — научиться производить аналогичные сборки на основе разработанной структуры фотопреобразователя. В перспективе с их помощью беспроводной энергией можно будет пользоваться даже в быту — например, заряжать электроприборы.

Владимир Хвостиков, ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей Физико-технического института имени Иоффе

Владимир Хвостиков

Ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей Физико-технического института имени Иоффе

Научный коллектив продолжает совершенствовать свою разработку.

10
Haha
Haha
4
5
Love
Love
6
6
6
Читать также
Газотурбинный двигатель с продольным разрезом для исследования расположения

3D-печать и керамику объединили, чтобы повысить качество отливки лопаток турбин

2 мин. чтения
Беспроводная зарядка смартфона

В Петербурге создали первую в России комнату для беспроводной зарядки гаджетов

2 мин. чтения
Термоядерный реактор

Эксперт Курчатовского института объяснил значимость технологий, разработанных для ИТЭР

1 мин. чтения

От флогистона до эфира: невероятные теории прошлого о возникновении энергии

4 мин. чтения
Лазерная установка

В Томске увеличили емкость суперконденсатора с помощью двух металлов и лазера

1 мин. чтения
Электрические провода с разноцветным защитным покрытием

В России создали первое самовосстанавливающееся силиконовое покрытие для проводов

2 мин. чтения
Индивидуальный летательный аппарат с тремя электродвигателями

В Китае испытали первый персональный летательный аппарат с тремя электродвигателями

1 мин. чтения
Линии электропередач

В Москве из минерала создали прочный материал, превращающий тепло в электричество

1 мин. чтения
3д печать жаропрочных магнитов сложной формы

Уральские ученые научились печатать жаропрочные магниты сложной формы

1 мин. чтения
Панели солнечной электростанции на Омском нефтеперерабатывающем заводе

Ученые придумали, как переработать солнечные панели на пользу атомной энергетике

2 мин. чтения