Войти

Западные разработчики создали интегрированную солнечную батарею с фотоанодами из нитрида углерода

1653
0
0

Источник изображения: topwar.ru

Исследовательская группа в Институте исследований твердого тела им. Макса Планка под руководством профессора Беттины Лотч недавно представила устойчивую интегрированную конструкцию солнечной батареи на основе распространённых материалов. Их конструкция основана на бифункциональном фотоаноде из нитрида углерода (K-PHI), который может поглощать свет и накапливать электрический заряд.

Область исследований солнечных батарей все еще молода и поэтому очень разнообразна по концепциям и идеям с разными уровнями интеграции. Интеграция означает, что две функции — преобразование световой энергии и накопление энергии — встроены в одно устройство. Это можно сделать с помощью разных подходов, например, путем добавления фотоактивного электрода в батарею или с помощью бифункционального электродного материала. Однако интеграция может также повлиять на перенос заряда

— сказал один из исследователей Андреас Гоудер.

По сути, когда аккумуляторы заряжаются с помощью света, один из фотогенерированных носителей заряда должен быть перенесен с фотоактивного электрода на другой электрод.

Профессоры Лотч, Гоудер и их коллеги решили создать аккумулятор, в котором этот процесс происходил бы внутри. Для этого они внедрили многофункциональный сепаратор, который разделяет два электрода внутри их батареи.

Батарея, созданная исследователями, состоит из двух электродов (анода и катода) и разделителя между ними. Поглощение света осуществляется анодом, изготовленным из нитрида углерода. Фотогенерированные электроны накапливаются непосредственно в нитрид углерода, а фотогенерированные дырки (положительные носители) переносятся на катод, изготовленный из органического проводящего полимера PEDOT:PSS.

Учёные-разработчики оценили свою солнечную батарею в серии испытаний и обнаружили, что она дает многообещающие результаты. Солнечный свет может способствовать зарядке солнечной батареи или процессу зарядки и разрядки. Исследователи обнаружили, что их решение, примененное как к процессам зарядки, так и к разрядке, значительно увеличило извлекаемую энергию - на 94,1% по сравнению с тем, когда батарея работала как обычные батареи в темноте.

Интегрированная конструкция солнечной батареи, предложенная этой группой исследователей, может вскоре вдохновить другие команды на создание аналогичных устойчивых батарей на основе фотоанодов из нитрида углерода или с использованием сепараторов. Между тем, исследователи планируют дальнейшее совершенствование своей технологии, повышение ее энергоэффективности и облегчение ее коммерциализации. Отмечено, что такая технология может оказаться востребованной при освоении космического пространства.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 22.08 08:35
  • 1
Путин поручил принять меры для ускорения поставки маскировочных сетей на фронт
  • 22.08 08:31
  • 114
Путин и отношения с Азербайджаном: фокус на Южном Кавказе (Al Mayadeen, Ливан)
  • 22.08 08:23
  • 33
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 22.08 05:46
  • 10140
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 21.08 16:34
  • 1
Авиалайнер МС-21 уже налетал более 70 часов во время сертификационных испытаний
  • 21.08 12:49
  • 4
Путин упрочил за Россией статус великой державы. Европе есть от чего ужаснуться (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 21.08 09:10
  • 41
МС-21 готовится к первому полету
  • 21.08 08:25
  • 5
В чем преимущества и недостатки калибров стрелкового оружия 7,62 и 5,45?
  • 21.08 02:06
  • 0
Ответ на "На Западе рассказали о воздушном бое между Су-27 и F-35"
  • 21.08 00:25
  • 0
Ответ на "Использование Россией «старых» Су-24М и Су-27 над Балтикой объяснили"
  • 20.08 20:06
  • 1
ВМФ разрабатывает новый корабль для решения задач в океанской зоне
  • 20.08 20:02
  • 2
МС-21 опережает Ту-214 по срокам запуска в производство? - ТЕХНОСФЕРА РОССИЯ
  • 20.08 19:54
  • 1
Использование Россией «старых» Су-24М и Су-27 над Балтикой объяснили
  • 20.08 19:37
  • 1
На Западе предрекли появление у России 300 истребителей Су-34
  • 20.08 14:22
  • 0
Гарантии безопасности Киеву и ответ НАТО на «Запад-2025»