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
Ветрогенератор MySE18.X-20MW

В Китае установили самую мощную в мире ветряную турбину

1 мин. чтения
Литий заряжает смартфон

Как древний металл Вселенной стал незаменимым элементом наших гаджетов

3 мин. чтения
Магнитное поле Земли

Создатели объяснили, как устроен композит для выработки тока за счет поля Земли

1 мин. чтения
Форум TNF 2023

Промышленно-энергетический форум TNF 2024 соберет в Тюмени 12 тысяч участников

1 мин. чтения
Солнечная электростанция Омского нефтеперерабатывающего завода

Ученые «Дубны» в 20 раз продлили срок жизни материала для солнечной энергетики

2 мин. чтения
Модель ветроэлектростанции на мониторе компьютера

В Томске улучшили виртуальный генератор для стабильной работы гибридных электросетей

2 мин. чтения
Газотурбинный двигатель в разрезе

Ученые из Челябинска создали из пяти металлов высокопрочный сплав для турбин

1 мин. чтения
Девушка-химик в лаборатории

Саратовские ученые «научили» полимер запасать в 40 раз больше энергии

2 мин. чтения
Солнечная станция пустыни Кубуки в китайском округе Ордос

Китайская «Великая солнечная стена» обеспечит людей энергией и озеленит пустыню

1 мин. чтения
Инженер работает с прибором в лаборатории

В Сибири из двух металлов получили соединение для энергосберегающей электроники

1 мин. чтения