Сегодня 29 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей

Учёные из Оксфордского университета (University of Oxford) вместе с коллегами из Китая сообщили о решении главной проблемы, ограничивающей КПД солнечных панелей, — преодолении компромисса между светопоглощающей способностью материала и скоростью потери заряженных частиц: чем лучше материал поглощает фотоны, тем быстрее выбитые электроны рекомбинируют с дырками и перестают участвовать в генерации тока.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Учёные исследовали проблему на основе экспериментов с сульфидом висмута (Bi2S3). Как позже выяснилось, этот полупроводник способен сочетать сильное поглощение света с более медленной потерей электрических зарядов, что может разорвать порочный круг. В солнечном элементе электроны и дырки необходимо разделить и собрать до того, как они соединятся вновь. В противном случае при рекомбинации энергия, которую можно было преобразовать в электричество, будет потеряна.

Для изучения динамики зарядов учёные изготовили плёнки Bi2S3 толщиной около 150 нм методом термического испарения и отжигали их при 250 °C в течение 30 минут в атмосфере из азота. Образцы возбуждали лазерными импульсами длительностью 35 фс с энергией фотонов 1,55 эВ, а движение и исчезновение носителей заряда отслеживали с помощью метода сверхбыстрой терагерцовой спектроскопии. Измерения проводили при температурах от 4 до 295 К. Эксперименты показали необычное поведение вещества: при охлаждении рекомбинация электронов и дырок замедлялась, тогда как во многих других полупроводниках она, напротив, ускорялась.

Учёные выяснили, что секрет сульфида висмута заключается в особом расположении энергетических уровней. Материал хорошо поглощает солнечный свет, но при этом часть электронов и дырок оказывается в состояниях, где они медленнее соединяются друг с другом. Разница в энергии между этими состояниями составляет всего около 40 мэВ. Благодаря этому при комнатной температуре заряды дольше сохраняются в материале, а расчёты показывают, что скорость их рекомбинации может быть примерно на 75 % ниже, чем у обычных полупроводников.

Исследователи считают, что свойство сульфида висмута замедлять рекомбинацию зарядов следует поискать и у других соединений, изучив соответствующие базы данных. Открытие позволяет определить набор признаков, по которым можно искать наиболее перспективные соединения для эффективного преобразования солнечного света в электричество. Это пока не ответ на вопрос, как повысить КПД солнечных панелей, но довольно перспективный путь к решению этой задачи.

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 🔥
Авторитетный инсайдер: The Elder Scrolls VI раскроет тайны Древних свитков, а новый показ уже не за горами 43 мин.
Windows 11 научилась переустанавливаться без установочной флешки, даже если ОС не загружается 2 ч.
Философская головоломка The Talos Principle 2 от разработчиков Serious Sam спустя три года после релиза подорожала на 33 %, и игроки не против 3 ч.
Mistral открыла веса ИИ-модели Large 4 с триллионом параметров и удешевила доступ через API 4 ч.
Эксклюзив Nintendo Switch 2 от создателей Bloodborne и Elden Ring не выйдет в 2026 году — FromSoftware перенесла релиз The Duskbloods 4 ч.
Китайский боевик Phantom Blade Zero показал ударный старт в Steam — лидер продаж и лучший пиковый онлайн для одиночных игр 2026 года 5 ч.
Microsoft опубликовала квартальный отчёт — выручка Azure выросла на 48 % 6 ч.
Aladdin Enterprise CA — российский аналог Microsoft Certificate Authority — получил крупное обновление 6 ч.
В UEFI найдена критическая уязвимость — под угрозой машины с сетевой загрузкой 7 ч.
Журналисты разразились скриншотами и подробностями GTA VI, а «Южный Парк» показал новый геймплей 9 ч.
Infineon расширит производство силовых полупроводников на основе GaN-компонентов 31 мин.
Спецслужбы США заподозрили близкую знакомую главы Nvidia в шпионаже на Китай, но Трамп не стал вмешиваться 51 мин.
Samsung отчиталась о рекордной операционной прибыли в III квартале на фоне огромного спроса на память для ИИ 58 мин.
Найден полупроводник, который может помочь решить одну из главных проблем солнечных панелей 2 ч.
Quantum DC намерена построить кампус ЦОД мощностью 1,2 ГВт и энергетический комплекс в Австралии 4 ч.
OnePlus представила смартфоны Ace 7 и Ace 7 Pro — Snapdragon 8 Elite Gen 5 с активным охлаждением, камера 200 Мп и батарея 9000 мА·ч 5 ч.
Naver заключила сделку c Brookfield на $9 млрд для расширения ИИ-инфраструктуры 5 ч.
Marvell намерена поглотить производителя оптических компонентов для ЦОД Lumentum 5 ч.
$15 500 запросила Apple за 512 Гбайт оперативной памяти для Mac Studio 6 ч.
«Яндекс» нарастил выручку до 411 млрд рублей, но атаки на ЦОД спутали планы компании 6 ч.