Необычный фотовольтаический эффект, BPV, в селениде индия впервые экспериментально продемонстрировали ученые из Японии. Это явление может позволить некоторым материалам превзойти традиционные p-n-переходы, используемые в солнечных батареях. Эффективность преобразования, зарегистрированная в устройстве на основе селенида индия, свидетельствует о прогрессе в области будущих технологий солнечных элементов и фотосенсоров. В основе проектирования и разработки солнечных элементов лежит понимание фотоэлектрического эффекта — способности преобразовывать свет в электрическую энергию. В большинстве современных солнечных элементах используются p-n-переходы, которые работают на основе фотоэлектрического эффекта. Но такие конструкции ограничены пределом Шокли-Квиссера: он устанавливает жесткий лимит на теоретическую максимальную эффективность преобразования солнечной энергии и требует искать компромисс между напряжением и током, которые можно получить с помощью фотоэффекта. Некоторые кристаллические материалы обладают эффектом объемной фотовольтаики (BPV). В материалах без внутренней симметрии электроны, возбужденные светом, могут двигаться в определенном направлении. Это вызывает «токи смещения» и приводит к BPV-эффекту. Хотя специалисты предполагали, что альфа-фазный селенид индия (α-In2Se3) может демонстрировать этот эффект, он еще не был исследован экспериментально. Исследователи из Японии во главе с доцентом Нориюки Ураками из Университета Синсю изучали эффект BPV в веществе α-In2Se3. Результаты исследования опубликованы в Applied Physics Letters. Этот материал стал горячей темой в физике конденсированных сред, поскольку он может генерировать ток смещения.
Исследователи провели испытания с различными внешними напряжениями и падающим светом различной частоты. Они подтвердили существование сдвиговых токов во внеплоскостном направлении, что соответствовало предсказаниям. Эффект BPV проявлялся в широком диапазоне частот света. Исследователи оценили потенциал эффекта BPV в α-In2Se3 и сравнили его с эффектом в других материалах. Профессор Ураками отмечает, что устройство на основе α-In2Se3 продемонстрировало квантовую эффективность на несколько порядков выше, чем у других ферроэлектрических материалов.
Исследовательская группа надеется, что их работа принесет пользу окружающей среде и будет способствовать развитию возобновляемой энергетики. Профессор Ураками уверен, что результаты исследования помогут ускорить распространение солнечных батарей. Это перспективное направление для создания общества с нулевым выбросом углекислого газа.
Иллюстрация: нейросеть 22.10.2024 |
Энергия
Energy & Fuels: Отработанное масло пустят в ход — на переработку в биодизель | |
Новый способ производства биодизеля из от... |
Эксперт ТИСБИ дал оценку готовности Татарстана к переходу на водород | |
Мировой рынок водородной энергетики к 203... |
PRX Energy: Открыты перспективные материалы для термоядерных реакторов | |
Ядерный синтез может стать идеальным решением ... |
PNAS Nexus: Ученые воссоздали в лаборатории ключевой элемент фотосинтеза | |
Человек научился делать многое, но у ... |
J. Mater. Chem. A: Литий-ионные батареи станут безопаснее и эффективнее | |
Новое объяснение эффекта этиленкарбоната ... |
EPSR: ИИ повысит надежность электросетей с учетом роста энергопотребления | |
Из-за распространения возобновляемых источнико... |
APL: Исследователи изучают фотоэлектрический феномен в перспективном материале | |
Необычный фотовольтаический эффект, BPV, в&nbs... |
Frontiers in Energy: Катализатор Fe-N-C превзойдет платину в топливных элементах | |
Топливные элементы и металловоздушные бат... |
Matter: Гибридные перовскиты прокладывают путь к новым лазерам и светодиодам | |
Исследователи разработали методику создания сл... |
В Пермском Политехе создали установку для исследования новых видов топлива | |
Учёные исследуют новый вид горючего ... |
Chemistry of Materials: Открыт перспективный твердый электролит из наночастиц | |
Аккумуляторы играют важную роль в совреме... |
Водные системы могут помочь ускорить внедрение возобновляемых источников энергии | |
Системы водоснабжения помогают сделать возобно... |
Nature Nanotechnology: Решена ключевая проблема натрий-ионных батарей | |
Литий-ионные батареи широко используются в&nbs... |
JAC: Ученые исследовали эффективность пьезокатализа Bi2WO6-x | |
Пьезокатализ — перспективная эколог... |
NatSustain: Новый материал катода может произвести революцию в хранении энергии | |
Недорогой катод, который может улучшить литий-... |
eScience: С помощью реактивной химии ученые создали анод без дендритов | |
Металлические калиевые батареи, МБК &mdas... |
Система искусственного фотосинтеза производит этилен с высочайшей эффективностью | |
Чтобы использовать CO₂ для создания эколо... |
NatComm: Инженеры создают долговечный и дешевый электролит для аккумуляторов | |
Возобновляемые источники энергии, такие как&nb... |
В ЛЭТИ создали цифрового двойника для оптимизации солнечных электростанций | |
Рост населения и развитие технологий прив... |
EES Catalysis: Новые ячейки превращают углекислый газ в экологичное топливо | |
Новый метод переработки бикарбонатного раствор... |
ACS Energy Letters: Новую батарею можно резать, можно бить — все равно работает | |
В большинстве аккумуляторов для портативн... |
Nature Climate Change: Богатые тоже пачкают атмосферу | |
Углеродный след богатых людей в обществе ... |
Учёные НИУ МЭИ создали энергоустановку на основе бионических технологий | |
Исследователи создали энергоустановку для ... |
Кремний с высокой площадью поверхности улучшает реакцию CO2 на свету | |
Учёные работают над превращением углекисл... |
В ЛЭТИ улучшили свойства материала для более долговечных солнечных батарей | |
Исследователи создали наноматериалы, которые с... |
Nature Electronics: Создан напалечный трекер здоровья, черпающий энергию из пота | |
Устройство, работающее от пота, позволяет... |
Nature Sustainability: Электролиты на основе нафталина пригодятся для батарей | |
ORAM — это органические редокс... |
Science: В США разрабатывают метод переработки лопастей ветряных турбин | |
Исследователи из Национальной лаборатории... |
Терагерцовая спектроскопия позволяет следить за старением перовскитовых пленок | |
Гибридные перовскиты могут использоваться в&nb... |
Scientific Reports: Создан новый храповик с геометрически симметричной шестерней | |
Храповой механизм — это систем... |