ВХОД | Регистрация
ПРАВИЛА    КАТАЛОГ    РАСШИРЕННЫЙ ПОИСК 
ВСЕ НОВОСТИ : ЭНЕРГЕТИКА | ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ | ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ | ЭКОЛОГИЯ | ЭЛЕКТРОСЕТИ | ЭЛЕКТРОТЕХНИКА | АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА | АЭС | ВОДОПОДГОТОВКА | ГИДРОЭНЕРГЕТИКА | ЖКХ | НЕФТЬ И ГАЗ | ПРОЧЕЕ


Перовскиты начнут менять энергетику и связь уже в 2018 году
10.01.2018

Черно-серый кристалл перовскита меняет наши представления об энергетике, связи и качестве изображения. Но происходит это не быстро. Минерал был открыт в XIX веке, объявлен прорывным материалом в 2013 году. А главные достижения перовскита по-прежнему в будущем.

Сегодня перовскит — это в первую очередь материал для изготовления недорогих и эффективных солнечных элементов. На то, чтобы поднять их КПД с 4 до 22%, ушло примерно 7 лет. А в апреле 2017 года физики из Австралийского национального университета отчитались о повышении эффективности до 26%. Для получения этого результата ученые механически соединили перовскитовые элементы с кремниевыми. Новые устройства оказались намного дешевле тех, которые мы применяем сейчас. А это ключевой параметр при использовании солнечной энергии, ведь преобразователями придется покрывать крыши домов или большие участки пустынь. Однако, по надежности перовскитовые элементы пока заметно уступают кремниевым, признались ученые.

Достижение австралийцев не помешало корейским и бельгийским исследователям заявить о собственных рекордах. Цифры, правда, прозвучали более скромные. Ученые из корейского университета UNIST довели эффективность перовскитовых солнечных элементов до 22,1%. Решением стал тщательный контроль за ростом кристальных слоев. Выигрыш в КПД достиг 2%.

Исследователи из бельгийского исследовательского центра IMEC смогли увеличить производительность перовскитовых солнечных батарей до 23,9%. Разработчики изменили архитектуру элементов — поместили между перовскитом и кремнием отражающую жидкость. В результате разброс рекордов колеблется от 23,9 до 26%, это позволяет говорить о том, какими цифрами мы оперируем. Для сравнения, самый дорогой и сложный кремниевый преобразователь гарантирует КПД 31,3%.

Но уже сегодня происходят открытия, которые позволят в ближайшем будущем поставить точку в этом соревновании.

Так, изобретение физиков из Университета Пердью способно удвоить эффективность фотоэлементов из перовскита. Ученые предлагают увеличить расстояние, которое электрон проходит в состоянии «горячего носителя», обладая дополнительной энергией. Применение гибридного материала, включающего перовскит, позволит носителям существовать до 100 пикосекунд. Речь идет о наноскопических величинах, но именно они обеспечивают улучшение результата в два раза.

Плюс 20% КПД планируют получить также специалисты из Технологического института Джорджии (США). Путем к эффективности они называют капельную печать.

Спрей, который превращает любую поверхность в фотоэлемент — это, наверное, самый завораживающий образ, связанный с применением перовскитов.

Вы наносите тонкую пленку на крышу дома, сарая или машины и через несколько минут новая солнечная батарея уже начинает вырабатывать энергию. Подобной разработкой занимается компания Oxford Photovoltaics, разумеется, с применением перовскита. Создатели обещают, что распылители жидких фотоэлементов поступят в продажу уже в 2018 году.

О перовскитовых чернилах думают и в Научной лаборатории ВВС США (AFRL). Военных больше всего интересует снижение цены продукта и возможность печатать солнечные батареи на трехмерных объектах. Эксперименты проходят успешно, вот только КПД преобразователя, нанесенного на объемный предмет, падает с 15,4% до 5,4%.

Принципиально новые решения, как это часто бывает, возникают на грани разных наук. Стэнфордские физики изменили дизайн перовскитовых солнечных батарей под впечатлением от биологического объекта — фасетчатых глаз насекомых. Такая архитектура не увеличивает КПД, но защищает хрупкий перовскит от износа, тепла и влаги.

Впрочем, вода может не только разрушить перовскит, но и восстановить его молекулярную структуру. Над этой возможностью работала Международная группа ученых из США, Великобритании и Нидерландов. Под действием воды и света формируется супероксид, который нейтрализует дефекты и создает защитный слой. Главное, чтобы воздействие воды на кристалл не превышало 30 секунд, больше он не выдержит.

Все это касалось солнечных батарей, повышения их эффективности и надежности. Но перовскит применяется не только в фотоэлектрических преобразователях.

Инженеры из Университета Квинсленда в Австралии воспользовались кристаллом, чтобы улучшить свойства твердооксидного топливного элемента — устройства, которое производит электрическую энергию, окисляя топливо. Перовскит придал этой системе лучшие результаты из известных науке.

Еще минерал может стать важнейшим элементом коммуникационных схем, обеспечить терагерцовый спектр широкополосной связи. Физики из Университета Юты работают над тем, чтобы использовать его для передачи данных на частоте до 10 000 ГГц — фактически инфракрасного цвета. Оказалось перовскит позволяет модулировать терагерцовые волны при помощи простой галогенной лампы. Открытие может заметно увеличить скорость работы модемов и телефонов, привести к созданию принципиально новых вычислительных систем.

При создании HD-дисплеев нового поколения галоидные перовскиты будут использоваться как проводники, способные быстро менять цвета. Размер пикселя при этом уменьшится до 500 нанометров. А производство будет дешевле и проще, чем изготовление современных коллоидных полупроводников.

Теги:  
Категория: Новости - Электротехника | Просмотров 11 | Версия для печати
Похожие новости:
» Корейцы установили новый мировой рекорд КПД перовскитных солнечных элементов
Ученые из корейского университета UNIST нашли способ повысить эффективность перовскитных солнечных ...
» Установлен новый рекорд эффективности солнечных панелей
Ученые установили новый рекорд производительности для дешевых полупрозрачных перовскитовых ...
» Ученые разработали солнечные батареи, вдохновившись глазами насекомых
Ученые из Стэнфордского университета разработали новый тип фотогальванических ...
» Учёные разработали дешёвый способ производства солнечных панелей
Эффективное получение электрической энергии из солнечного света – это будущее энергетики. Но вот в ...
» Ученые ТГУ в 2 раза увеличат КПД солнечных батарей
Радиофизики Томского государственного университета (ТГУ) разрабатывают наноструктуры на основе ...
» Солнечные панели из старых аккумуляторов
Свинцово-кислотные батареи вскоре уйдут в прошлое, на смену им придут более дешевые и экологически ...
» Новый материал может генерировать энергию от солнечного тепла 24 часа в сутки
Для производства электроэнергии термофотоэлектрических элементы используют тепло от инфракрасного ...
» Японские ученые могут повысить КПД солнечных элементов на 50%
Ученые из японского Университета Кобе предложили новую конструкцию солнечных элементов, которая ...
» Ученые повысили эффективность солнечных панелей за счет энергии электронов
Американские ученые из Кембриджского университета смогли повысить эффективность перовскитных ...
» Эффективность солнечных панелей удвоилась, благодаря новому материалу
Учеными университета Пердью и Национальной лаборатории по возобновляемым источникам энергии был ...

Популярные фирмы

ОАО "Уральский компрессорный завод" - Россия, Свердловская область, Екатеринбург.

ОАО "УКЗ" является правопреемником ОАО "Уральский компрессорный завод". Выпускает следующее компресс

НПФ «КРУГ» - Россия, Пензенская область, Пенза.

Разработка комплексных систем промышленной автоматизации, учета энергоресурсов и отраслевых решений

ЗАО «НПК Медиана-Фильтр» - Россия, Москва, Москва.

ЗАО «НПК Медиана-Фильтр» — крупнейший производитель оборудования для промышленной

ЗАО «ЭКОТЕПЛОГАЗ» - Россия, Москва, Москва.

ЭКОТЕПЛОГАЗ - многопрофильная научно-производственная и конструкторская организация созданная в 1994

ЗАО «Завод «СиН-газ» - Россия, Саратовская область, Саратов.

Саратовский завод ЗАО «Завод «СиН-газ» основан в 1999 году и уже более 10 лет прое

 

In-power © 2006-2017
info@in-power.ru
Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ГК РФ. Яндекс.Метрика