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
Фото: iStock

«Мегабатарейки» для городов и поселков: новые системы накопления энергии появятся на Кубани к началу туристического сезона

1 мин. чтения
Александр Лодыгин, Павел Яблочков и Томас Эдисон разгоняют тьму своими изобретениями

Трое против тьмы: как Лодыгин, Яблочков и Эдисон превратили ток в свет

4 мин. чтения
фото Росатом возобновляемая энергия

В России введут около 1 ГВт возобновляемых источников энергии в 2026 году

1 мин. чтения
Фото: iStock

Солнце и газ научили работать в команде: в Самаре создали электростанцию, которая сама подстраивается под погоду

1 мин. чтения

Робот-паук отремонтировал участок линии электропередачи в Коми

1 мин. чтения
Современный инженер хвастается бобру бесплотинной гидроэлектростанцией

Три неожиданных способа получения энергии с помощью воды

1 мин. чтения

Как выглядят самые необычные линии электропередачи в России: фотогалерея

3 мин. чтения

Эксперт по информационным технологиям Герман Клименко рассказал, почему Всероссийские ИТ-игры станут хорошим подспорьем для развития отечественной энергетики

2 мин. чтения

Ток впрок: как химия, движение и гравитация помогают хранить электричество

5 мин. чтения

«Кто работает на МНПЗ»: сыграйте в игру о профессиях в энергетике

1 мин. чтения