Физики создают солнечную батарею на основе графена и квантовых точек

МОСКВА, 7 дек – РИА Новости. Международный коллектив ученых из НИЯУ МИФИ, ИТМО и Hosei University (Япония, Токио) начинает работу по созданию гибридных двумерных структур на основе графена и квантовых точек. Цель проекта – создание структуры с контролируемыми оптическими и фотоэлектрическими свойствами для их последующего применения в солнечных батареях. Конечным результатом проекта станет разработка прототипа солнечной батареи с эффективностью, превышающей идентичные характеристики у существующих аналогов. 

Для создания наногибридного материала с использованием квантовых точек был выбран графен, который  представляет собой кристаллическую углеродную пленку толщиной в один атом. Он обладает уникальными свойствами, среди которых высокая электропроводимость, что делает его очень перспективным материалом, востребованным в наноэлектронике. 

"Основной задачей проекта, – как поясняет руководитель проекта, профессор Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" Игорь Набиев, – является создание гибридных наноструктур и исследование физических механизмов, контролирующих фотогенерацию носителей заряда в тонких слоях квантовых точек, нанесенных на поверхность графеновых листов, а также безызлучательного переноса носителей от квантовых точек в графен". 

"Мы проведем научно-исследовательскую работу, которая даст понимание того, как можно увеличить эффективность существующих солнечных батарей. Конечный абсолютный результат проекта – прототип солнечной батареи с более высокой эффективностью, чем существующие", – сказал профессор НИЯУ МИФИ  Игорь Набиев.

2D гибридные наноструктуры, объединяющие несколько элементов с различными функциональными свойствами и демонстрирующие синергетический эффект, являются перспективными "строительными блоками" для получения новых типов наноструктурированных материалов с требуемыми оптическими и фотоэлектрическими свойствами. Во-первых,  удается использовать уникальные свойства квантовых точек как эффективного концентратора световой энергии в широком спектральном диапазоне; во-вторых, – в ход идут особые электрические свойства графена. 

Структура солнечной батареи с наночастицами стекла
Физики из России создали нанолинзы для солнечных батарей
Как рассказал профессор Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) Александр Баранов, перед командой ученых  поставлены задачи формирования плотноупакованных 2D-структур из синтезированных в МИФИ квантовых точек на поверхности графена и изучения их электрооптических свойств.

В ходе выполнения проекта будут установлены физические механизмы, контролирующие фотогенерацию носителей в тонких слоях квантовых точек, определены эффективность безызлучательного переноса носителей от квантовых точек к графену и параметры (статические и кинетические) фотоэлектрического отклика гибридной структуры на ее облучение светом различного спектрального состава и интенсивности.

В результате выполнения проекта будут получены прототипы конкурентноспособных фотовольтаических (преобразующих солнечный свет в электроэнергию) систем нового поколения, отличающихся  повышенной эффективностью за счет эффекта мультиэкситонной генерации – ударной ионизации, сопровождающейся умножением фотоносителей тока. Также, вследствие использования квантовых точек, будут устранены "окна прозрачности" сбора солнечной энергии, являющихся слабыми сторонами используемых солнечных батарей на базе кремния и германия.

"Увеличение эффективности новых систем на несколько процентов, по сравнению с применяемыми в настоящее время солнечными батареями, может составить реальный прорыв в создании новых источников возобновляемой энергии", – считает Игорь Набиев.

По словам ученого, "эта научная инициатива является примером сотрудничества российских университетов – участников программы "Проект 5-100”.

 

Технологии
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена