Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

04.09.2018
14:31

Фото дня: линзовидная галактика в созвездии Большой Медведицы

04.09.2018
14:07

Замечено необъяснимое явление в Антарктиде

04.09.2018
13:59

Москвичи останутся без сна из-за кометы

03.09.2018
23:00

Российские физики подняли КПД перовскитных солнечных батарей до рекордных 19 процентов

    Физики из России и Италии повысили КПД наиболее распространенного типа перовскитных солнечных батарей — на основе иодида метиламмония и свинца — до рекордных 18,8 процента, добавив в них кремниевые наночастицы. Предложенный учеными способ модификации прост и дешев, а в будущем поможет увеличить КПД перовскитных батарей еще на несколько процентов. Статья опубликована в Advanced Optical Materials, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    Впервые внимание на перовскитные солнечные батареи обратили в 2009 году, когда группа ученых под руководством Акихиро Кодзимы (Akihiro Kojima) и Цутому Миясака (Tsutomu Miyasaka) изготовила первый солнечный элемент на основе металл-органических соединений. В качестве рабочего материала этого элемента использовался иодид метиламмония и свинца (CH3NH3PbI3), кристаллическая структура которого совпадает с минералом перовкситом; это и дало название новому устройству. КПД первых батарей не превышал четырех процентов — это было в десятки раз меньше КПД кремниевых батарей, однако для «сырой», не оптимизированной технологии значение было необычно большим. Кроме того, такие батареи были очень дешевы в производстве. Поэтому новая технология стала быстро развиваться, и к 2015 году эффективность перовскитных батарей на базе йодида свинца и йодида формамидиния достигла 20 процентов, практически сравнявшись с обычными кремниевыми батареями. В настоящее время она превышает 22 процента. Теоретически, КПД перовскитных батарей можно довести даже до 60 процентов, хотя на практике получить такой результат пока еще не удавалось.

    Ключевую роль в работе перовскитной батареи играет поглощающий слой, от толщины которого зависят основные характеристики элемента. С одной стороны, тонкий слой плохо поглощает солнечную энергию, но хорошо проводит и разделяет образующиеся квазичастицы (электроны и дырки). С другой стороны, толстый слой имеет большое сопротивление, но хорошо поглощает свет. Таким образом, существует толщина, при которой эффективность необработанной перовскитной батареи максимальна.

    Например, КПД «чистой» оптимизированной батареи из иодида метиламмония и свинца — самого хорошо изученного и самого распространенного в этой области материала — составляет 17,7 процента. Добавляя в батарею золотые или серебряные наночастицы, удается повысить ее КПД до 18,2 процентов, а фактор заполнения (fill factor) — до 75,5 процентов, что является своеобразным рекордом (более высокие результаты получены с помощью других материалов). К сожалению, такие наночастицы вступают в химические реакции с иодом и имеют высокие оптические потери. Это ограничивает применение «улучшенных» батарей на практике.

    Группа ученых под руководством Альдо Ди Карло (Aldo Di Carlo) из Римского университета Тор Вергата и Олега Макарова из Международной лаборатории гибридной нанофотоники и оптоэлектроники ИТМО поставила новый рекорд эффективности перовскитных батарей на основе иодида метиламмония и свинца, добавляя в них специальным образом спроектированные кремниевые наночастицы. Используя теорию рассеяния света на сферической частице (теория Ми), физики подобрали размер наночастиц таким образом, чтобы они «удерживали» свет в перовскитном слое — вступали в резонанс с падающим излучением и перераспределяли его энергию, чтобы она как можно эффективнее поглощалась материалом. Оказалось, что выгоднее всего добавлять в прибор частицы диаметром порядка 140–160 нанометров — эффективность их рассеяния максимальна для длины волны около 500 нанометров, отвечающей зеленому излучению, которое ярче всего представлено в солнечном излучении. Изготовить такие частицы сравнительно легко — достаточно сфокусировать лазерное излучение на кремниевой пластинке, помещенной в толуол (laser ablation of a silicon wafer in toluene).

    Затем ученые намазали получившийся коллоидный раствор наночастиц между перовскитным слоем и прижатым к нему слоем диоксида титана, а затем «отожгли» устройство и скрепили его слои. В результате КПД построенной батареи составило примерно 18,8 процентов, а фактор заполнения — 79 процентов. Это наилучшие показатели для батареи на основе иодида метиламмония и свинца. Кроме того, авторы статьи отмечают, что предложенный ими способ эффективности можно легко реализовать на практике, а потому он очень дешев.

    В будущем ученые собираются применить разработанную технологию уже на «рекордных» батареях, имеющих КПД около 22 процентов в необработанном виде. Если исследователям удастся повысить эффективность этих батарей хотя бы на процент, это будет уже настоящим прорывом.

    К сожалению, перовскитные батареи не только эффективны и дешевы в производстве, но и сравнительно недолго живут: даже самые лучшие образцы могут проработать не более 1500 часов. Тем не менее, ученые уже пытаются бороться с этим недостатком — например, снимают внутреннее напряжение, добавляют в структуру фторированный графен или совмещают перовскиты с обычными кремниевыми батареями. Впрочем, даже с учетом такой короткого срока службы польский стартап Saule Technologies обещает запустить коммерческое производство перовскитных батарей уже к концу текущего года.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/09/03/ifmo-perov

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

03.09.2018
22:56

Канадцы создали планшет-свиток с гибким экраном

03.09.2018
22:49

Зонд «Хаябуса-2» составил тепловую карту астероида Рюгу

03.09.2018
14:55

НАСА и SpaceX договариваются о деталях подготовки пробного полета астронавтов

03.09.2018
14:49

НАСА запускает аэростат размером с футбольное поле с научной аппаратурой

03.09.2018
14:42

Археологи нашли в Египте деревню на 2,5 тысячи лет старше пирамид

03.09.2018
14:38

NASA предложило миллион долларов за способ делать глюкозу из CO2 на Марсе

03.09.2018
14:28

Физики выключили принцип причинности в оптической системе

02.09.2018
21:14

Ученые создали таблетку, которая продлит жизнь до 150 лет

02.09.2018
18:58

NASA показало необычный облачный пейзаж на Юпитере

02.09.2018
18:43

Европейские исследователи создают новый метод прогнозирования геомагнитных бурь

02.09.2018
12:07

Церера: крохотная планета, на поверхности которой извергаются криовулканы

01.09.2018
23:08

В NASA протестировали «сердце» ионного двигателя следующего поколения

01.09.2018
22:46

Танец удивительных гало на небосводе: фото

01.09.2018
21:43

Большое сжатие Вселенной не грозит, утверждает ученый

01.09.2018
20:39

Математики свели историю живописи к изменению двух параметров

01.09.2018
18:14

Марсианская песчаная буря на исходе - шанс «вернуть к жизни» ровер Opportunity

<< 491|492|493|494|495|496|497|498|499|500 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList