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
Летающий ветрогенератор в форме дирижабля

В Китае объединили ветряк с дирижаблем и создали самую мощную летающую турбину

2 мин. чтения
Лаборантка рассматривает бактерии в чашке Петри

Марганец научил «биобатарейки» из микробов и растений вырабатывать вдвое больше энергии

2 мин. чтения
Сотрудник сети АЗС «Газпром нефть» заправляет автомобиль

Тонкая электроника, чувствительная автоматика и секретная лаборатория: как устроена современная АЗС

5 мин. чтения
Водитель заряжает электромобиль на электрозарядной станции «Розетка»

Первые многофункциональные комплексы для электромобилей откроют на трассе «Нева» к 2026 году

1 мин. чтения
Визуализация водородной мембаны, устойчивой к низкой влажности

Для топливных элементов создали эффективную мембрану, которая не испытывает «жажды»

2 мин. чтения
Специалист Царичанского месторождения в Оренбуржье

На нефтепромыслах в Оренбуржье тестируют мощные электростанции, работающие на попутном газе

2 мин. чтения
На выставке Российской энергетической недели

На выставке Российской энергетической недели покажут лучшие отечественные решения для ТЭК

1 мин. чтения
Гоночный болид на трассе

На скорости 500+ километров в час: как устроены самые быстрые автомобили в мире

5 мин. чтения
Золото и кремний

Кремний подружили с золотом, чтобы в 10 тысяч раз активнее поглощать и излучать свет

2 мин. чтения
Робособака на ветровой электростанции

В Китае создали ветряную электростанцию, на которой трудятся только роботы

2 мин. чтения