Войти

Западные разработчики создали интегрированную солнечную батарею с фотоанодами из нитрида углерода

1579
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
  • 21.11 19:05
  • 5807
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 21.11 16:16
  • 136
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 21.11 13:19
  • 16
МС-21 готовится к первому полету
  • 21.11 13:14
  • 39
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 21.11 12:38
  • 1
ВСУ получили от США усовершенствованные противорадиолокационные ракеты AGM-88E (AARGM) для ударов по российским средствам ПВО
  • 21.11 12:14
  • 0
Один – за всех и все – за одного!
  • 21.11 12:12
  • 0
Моделирование боевых действий – основа системы поддержки принятия решений
  • 21.11 11:52
  • 11
Почему переданные Украине ЗРС Patriot отнюдь не легкая мишень для ВКС России
  • 21.11 04:31
  • 0
О "мощнейшем корабле" ВМФ РФ - "Адмирале Нахимове"
  • 21.11 02:41
  • 1
Стало известно о выгоде США от модернизации мощнейшего корабля ВМФ России
  • 21.11 01:54
  • 1
Проблемы генеративного ИИ – версия IDC
  • 21.11 01:45
  • 1
«Тегеран считает Россию хрупкой и слабой»: иранский эксперт «объяснил» суть якобы возникших разногласий между РФ и Исламской Республикой
  • 21.11 01:26
  • 1
Пентагон не подтвердил сообщения о разрешении Украине наносить удары вглубь РФ американским оружием
  • 20.11 20:38
  • 0
Ответ на ""Сбивать российские ракеты": в 165 км от границы РФ открылась база ПРО США"
  • 20.11 12:25
  • 1
В России заявили о высокой стадии проработки агрегатов для Су-75