Сегодня 21 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные нашли способ замедлить остывание электронов в солнечных панелях в 1000 раз — это путь за нынешний предел КПД

Исследователи из Университета Гронингена в Нидерландах выяснили, почему перспективный материал для солнечных панелей способен удерживать энергию «горячих» электронов примерно в 1000 раз дольше обычного. Открытие может помочь преодолеть теоретический предел эффективности солнечных элементов, который долгое время оценивался примерно в 33 %.

 Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Источник изображения: Chelsea/Unsplash

Солнечные панели преобразуют энергию солнечного света в электричество с помощью фотонов, которые передают энергию электронам. Наиболее энергичные фотоны создают так называемые «горячие» электроны, способные дать больше электричества, однако они почти сразу теряют избыток энергии в виде тепла. Именно это быстрое охлаждение не позволяет эффективно использовать дополнительную энергию. Новая работа продолжает исследования перспективного материала на основе олова, в котором процесс охлаждения «горячих» электронов оказался примерно в 1000 раз медленнее.

 Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Источник изображения: Faber et al., ACS Energy Letters, 2026

Исследователи установили, что необычное поведение материала объясняется одновременным действием двух физических эффектов. Первый получил название фононного узкого горлышка (hot phonon bottleneck). При нём окружающая электроны среда быстро нагревается, после чего электроны начинают повторно поглощать тепловую энергию и дольше сохраняют высокую температуру. Второй эффект, известный как эффект Бурштейна-Мосса (Burstein-Moss effect), создаёт своеобразную пробку на доступных энергетических уровнях, поскольку остывающие электроны быстро заполняют свободные места на нижних энергетических уровнях, блокируя путь для остальных.

В результате другим «горячим» электронам становится сложнее отдавать энергию и переходить на более низкие уровни. Учёные сравнивают этот процесс с посадкой пассажиров в самолёт: первые занимают места впереди, а другим приходится проходить дальше вглубь салона. Оба эффекта уже были известны физикам ранее, однако новое исследование показало, что именно их совместное действие позволяет материалу значительно продлевать время охлаждения «горячих» электронов.

По мнению исследователей, сочетание необходимых электронных, фононных и химических свойств при интенсивном освещении материала создаёт условия для сверхдолгого охлаждения, которое потенциально можно использовать в устройствах. Если этот подход удастся применить в солнечных элементах, он поможет повысить эффективность преобразования солнечного света и выйти за давно установленный теоретический предел в 33 %. О деталях исследования, опубликованного в журнале ACS Energy Letters, сообщило издание TechRadar.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Анонсирован уютный симулятор уборки Dust till Dawn с элементами хоррора и музыкой от композитора Silent Hill 4 мин.
Valve открыла исходный код Lepton — инструмента для переноса игр с Android на Steam Frame 44 мин.
Пираты удалили Denuvo из Assassin's Creed Mirage — игра стала быстрее загружаться и лучше работать 5 ч.
Хуанг набрал вес в Белом доме — глава Nvidia фактически стал главным советником Трампа по ИИ 6 ч.
Неогранённый алмаз: критики вынесли вердикт Silent Hill: Townfall 6 ч.
Google хочет поменьше пускать людей в настоящий интернет — в Discover тестируются ИИ-сводки вместо переходов на сайты 6 ч.
«Не хотел повторения истории с P.T.»: Кодзима рассказал, как спасал Physint после разрыва с PlayStation 7 ч.
Konami позволит начать прохождение метроидвании Castlevania: Belmont’s Curse на две недели раньше — анонсирована бесплатная демоверсия 8 ч.
Кооперативный шутер про нашествие грибов Mycopunk скоро вырвется из раннего доступа Steam — трейлер и дата выхода 1.0 9 ч.
Xiaomi 18 Fold оказался золотым в ремонте — замена материнской платы обойдётся в почти 40 % цены смартфона 20-09 16:37
Британский необлачный провайдер Nscale подал заявку на IPO в США с оценкой рыночной стоимости в $35 млрд 16 мин.
iFixit разобрали iPhone 18 Pro и Pro Max — новая камера дороже в ремонте, а батарея может потянуть за собой дисплей 37 мин.
Apple программно занизила ёмкость батареи iPhone 18 Pro Max — активация всё исправляет 48 мин.
Nothing выделит бюджетный бренд CMF в самостоятельную компанию со штаб-квартирой в Индии 56 мин.
CoreWeave стала клиентом оператора криптомайнинговых ЦОД Blockfusion в Ниагара-Фолс 57 мин.
Dongfeng уже в октябре отправит гуманоидных роботов на заводы — в следующем году они должны догнать людей 3 ч.
LG представила первый в мире 24,5-дюймовый OLED-дисплей с частотой обновления 720 Гц 4 ч.
Huawei представила архитектуру UnifiedBus для повышения производительности ИИ-кластеров 5 ч.
EXA построит Meridian — 500-Тбит/с трансатлантический интернет-кабель между США и Великобританией 6 ч.
Тихая механическая клавиатура и универсальная мышь с 13 кнопками: MSI STRIKE 600 Silent и MSI VERSA PRO Wireless 7 ч.