contact@moja-tula.ru
Регистрация

Графен сделает солнечную энергию доступней

22.04.2017, 02:12 22 Наука
0



Благодаря уникальным свойствам графен может быть использован в будущем как новый эффективный материал для солнечных батарей.

Что общего между физиками и юристами- И те, и другие в своей работе полагаются на законы. Вот только если нарушение законов государства может иметь не самые радостные последствия, то для физиков поиск объектов, которые ведут себя не самым «законным» образом, может обернуться, как минимум, новым открытием. Или даже Нобелевской премией.

Одним из главных нарушителей спокойствия научного сообщества за последнее время стал графен - слой атомов углерода толщиной всего в один атом. Повышенный интерес к этому материалу, который можно получить из графита, кроется в его уникальных свойствах. За изучение графена два наших соотечественника, Андрей Гейм и Константин Новосёлов в 2010 году были удостоены Нобелевской премии по физике. Какие же нормы физического мира нарушил графен на этот раз-

Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны впервые смогли зафиксировать тот факт, что графен преобразует один фотон в несколько электронов. Это открытие может серьезно улучшить производительность солнечных батарей. Почему так важно количество электронов, приходящееся на один фотон- В обычных кремниевых солнечных батареях падающий свет преобразуется в электричество. Происходит это за счет того, что фотоны света, попадая в кремниевую пластину, способны выбивать из атомов кремния свободные электроны, которые потом преобразуются в электрический ток. Однако на этот процесс наложен ряд ограничений.

Во-первых, падающие фотоны должны обладать достаточной энергией, чтобы оторвать от атомов электроны. Если энергии будет слишком мало, то электрон так и останется связанный с атомом. С другой стороны, плохо, если фотоны будут обладать слишком большой энергией. Тогда весь излишек, оставшийся после отрыва электрона от атома, будет превращаться в тепло - солнечная батарея просто нагреется. И еще одно правило - один фотон может выбить не больше одного электрона. Все это делает КПД солнечных батарей весьма низким - не больше 30%, то есть в лучшем случае батарея может преобразовать в электричество только треть солнечной энергии. На экваторе, где солнце светит круглый год, такое можно себе позволить, но в средней полосе, где из двенадцати месяцев от силы лишь пара солнечных, ни о какой эффективности солнечной энергетики говорить не приходится. Если материал солнечной батареи сможет преобразовывать падающий свет в большее число электронов, а графену это, судя по всему, под силу, тогда и экологичная солнечная энергия будет доступна не только в южных, но и в средних широтах.

Отдельного рассказа стоит то, каким образом физики из Лозанны смогли посчитать, сколько же электронов выбивает фотон из графена. Такие процессы протекают за очень короткое время, и зафиксировать их - сложнейшая задача. Исследователи разработали новый метод, который назвали «фотоэмиссионная спектроскопия углового и временного разрешения».

Как проходил эксперимент- Образец графена поместили в камеру, из которой был откачан весь воздух до состояния ультраглубокого вакуума. Затем графен освещали лазерной вспышкой длительностью всего несколько фемтосекунд. Она переводит электроны в возбужденные состояния, а потом графен подсвечивают вторым лазером, который фиксирует энергии возбужденных электронов. Варьируя задержку второй лазерной вспышки, можно получать снимки электронной динамики после поглощения света практически в реальном времени. Они-то и показали, что один фотон выбивает сразу несколько электронов.

Для того, чтобы усилить обнаруженный эффект, исследователи ввели в двумерную структуру графена примесные атомы - такой процесс называется допированием. Как оказалось, допирование существенно изменяет свойства графена, и можно подобрать такой состав и количество примесей, чтобы число сгенерированных электронов был максимальным. Если открытый эффект получится довести до практического применения, то станет возможным производство крайне эффективных солнечных батарей на основе графена.
Графен сделает солнечную энергию доступней
Контакты:
Адрес:
Воеводина, стр. 152-д
119301
Москва,
Телефон:+7 269-815-31-24,
Электронная почта: contact@moja-tula.ru рекомендательный портал

Добавить комментарий

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Нажимая кнопку «ДОБАВИТЬ», вы соглашаетесь с условиями обработки персональных данных.
 
Читайте также
  • » Walmart подал в суд на Tesla из-за загоревшихся солнечных батарей

    Крупнейший американский ретейлер Walmart подал в суд на компанию Tesla из-за возгорания поставленных ею солнечных батарей, которые Илон Маск называет «принтерами для денег». Из-за «систематической халатности» и низкой квалификации сотрудников Tesla в семи магазинах сети произошли пожары, которые...

  • » 5 главных законов развития бизнеса

    В бизнесе, как и в государстве, есть свои определенные закономерности и законы. для того, чтобы ваш бизнес был успешным необходимо эти законы знать и применять. законы бизнеса могут касаться разных его сфер. непрерывное

  • » Подумайте и ответьте (не торопясь)

    1. назови 5 богатейших людей на планете. 2. назови 5 последних победительниц "мисс мира". 3. назови 5 последних лауреатов нобелевской премии. 4. назови 5 последних лауреатов кино-премии "оскар" за лучшую роль. ...не

  • » Как Запад двигает в президенты Белоруссии русофобку Алексиевич

    Один из лидеров белорусской оппозиции предложил выдвинуть журналистку Светлану Алексиевич единым кандидатом в президенты Беларуси от оппозиционных сил. К этому все и шло: раскрутка Западом фигуры Алек…

  • » В России может появиться новый авианосец

    В Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) сделали заявления, что в ближайшем будущем российские инженеры начнут работу над созданием нового авианосца. Как заявили разработчики, в настояще…

  • » Нобелевская премия по экономике присуждена за инновации в макроэкономическом анализе

    «Совершенно секретно»: Члены Шведской королевской академии наук в Стокгольме объявили лауреатов премии по экономике памяти Альфреда Нобеля. Ее часто также называют «Нобелевской премией по экономик…

  • » "Зло с Востока": лауреат Нобелевской премии заступилась за Россию

    Лауреат Нобелевской премии призвала СМИ прекратить демонизировать Россию Фото: globallookpress Мэйрид Магуайр, которая получила Нобелевскую премию мира, призвала представителей западных СМ…

  • » Полномочия главкома позволяют. Трамп уверен, что не нарушил законов США

    Президент Дональд Трамп проинформировал американских конгрессменов об ударе по Сирии и заявил, что действовал в соответствии с конституцией и для защиты интересов государства, передает РИА Новости.При…

  • » Stratfor дал прогноз по Донбассу: давление на РФ может иметь последствия

    Если США и Европа решатся на радикальные шаги в отношении России, конфликт в Донбассе может быть разрешен. Такое мнению в интервью одному из украинских изданий высказал старший аналитик по тематике п…

  • » Исследователи выяснили, какую пользу можно получить от соцсетей

    Исследователи из разных стран обнаружили, что социальные сети способны помочь справиться с кризисом среднего возраста и повысить уровень счастья. По мнению исследователей, развитие интернета и соцс…

  • » Ученые смогли продлить жизнь горячим электронам в солнечных батареях

    Научные сотрудники Гронингенского университета нашли способ разработки солнечных модулей из перовскитов. Кроме того, они повысили КПД батарей до 66%. Результаты исследования опубликованы в журнале Na…

  • » Американский экономист спрогнозировал мировой экономический кризис из-за торговой войны США

    Лауреат Нобелевской премии по экономике Роберт Шиллер выступил с заявлением, что мир стоит на пороге нового экономического кризиса. Причиной этого являются действия США по вводу торговых пошлин на ста…

  • » Химики создали безопасную краску для волос

    Краска, полученная из графена, не содержит токсичных веществ, а также защищает волосы от термического воздействия. Lori.ru Химики нашли листам графена новое применение: из них можно сдел…

  • » Секреты долголетия от лауреата Нобелевской премии

    Для ученой и Нобелевского лаурета Элизабет Блэкберн изучение главного вопроса человечества «Как и почему мы стареем?» началось с тины… Она занималась исследованием хромосом, а в особенности «колпачков…

  • » Металлочерепица — лучший материал для устройства кровли

    Эстетичный внешний вид, время эксплуатации здания, а также надежность и долговечность кровли полностью зависят того, какой был выбран материал для покрытия крыши. Одним из самых распространенных мате…

  • » Суд признал законным штраф Telegram за отказ от сотрудничества с ФСБ

    Столичный суд рассмотрел апелляцию Telegram на штраф, наложенный на компанию за отказ от сотрудничества с ФСБ. Доводы представителей мессенджера суд счел неубедительными. Таким образом, компании пр…

  • » Писателя Паустовского выдвигали на Нобелевскую премию

    В лонг-листе претендентов на Нобелевскую премию в 1967 году числился писатель Константин Георгиевич Паустовский. Как сообщают СМИ, в том же списке фигурировали имена Сэмюэля Беккета, Луи Арагона, А…

  • » Ученые нашли органику на астероиде Оумуамуа

    Астрономы нашли в структуре межзвездного астероида Оумуамуа заледеневшую органику. Ее толщина составляет около полуметра. Исследователи установили состав астероида, который залетел в Солнечную систем…

  • » Китайцы из солнечных батарей выложили дорогу для автомобилей

    Китайские инженеры придумали способ заряжать электромобили на ходу, создав участок автомобильной трассы из солнечных батарей. Как сообщают СМИ, дорогу построили в китайском городе Цзинань. Ее протя…

  • » Продукт, который провоцирует развитие и ускоряет рост раковых клеток

    Странно, но даже сегодня такая важная информация, известна не всем! Сахар кормит раковые клетки.Если человек страдает от заболеваний, первым шагом является забота о питании.Уменьшение употреблен…

  • » НОБЕЛЕВСКИЕ РАСКЛАДЫ

    Наталия ЯНКОВА (Германия) Альфред Нобель завещал пятую часть годового процента своего состояния вручать в виде премии мира тем персонам или организациям, которые “в прошедшем году повлияли на братско…

  • » Импортозамещение в действии: в России запустили производство нового материала

    В России продолжается реализация программы импортозамещения. Она охватывает все отрасли промышленности, в т.ч. и производство современных материалов для инновационной продукции. К ним относится изоста…

  • » Рак – не болезнь, а дефицит кислорода в клетках! Вот как это объясняет Нобелевский лауреат

    Наконец, мы узнаем правду. Лауреат Нобелевской премии доктор Отто Варбург сделал знаменательное открытие в медицине, пишет SempreQuestione. Он обнаружил, что раковые опухоли в организме человека появл…

  • » Марки бетона: как правильно выбирать материал для строительства

    Бетон – универсальный материал, который применяется в промышленном и гражданском строительстве. Его используют для создания фундаментов, возведения мостов, а также при производстве других строительны…

  • » Как работать со штукатурным раствором

    Благодаря штукатурке можно проводить самые разные варианты ремонтных мероприятий. Чаще всего этот материал используют для выравнивания поверхностей, а также для создания основы, которая затем будет п…

  • » «Вторая Дания»: эксперт Зинченко предложил украинцам массово переходить на солнечную энергию из-за проблем с отоплением

    Украинский эксперт Андрей Зинченко предложил стране массово перейти на солнечную энергию для отопления домов. По его словам, Украина должна стать «второй Данией». Причиной такого решения являются с…

  • » Студенты из Петербурга создали одноместный автомобиль, работающий на солнечных батареях

    Петербургские студенты собрали уникальный автомобиль, который работает на солнечных батареях. Автомобиль был разработан в домашних условиях. Студенты признались, что работали над созданием космичес…

  • » В России запустили производство рекордных по размеру солнечных батарей для спутников

    В России запустили производство рекордных по размеру солнечных батарей для космических аппаратов. Благодаря им новые телекоммуникационные спутники будут иметь повышенную мощность вещания. По словам…

  • » Ричард Гир и Софи Лорен представили номинантов премии BraVo в Москве

    Знаменитые актеры Ричард Гир и Софи Лорен, а также британская группа Duran Duran и американская певица Anastacia стали почетными гостями представления номинаций премии BraVo в Москве. Гир рассказал…

  • » СМИ: Трамп не пригласил лауреатов Нобелевской премии в Белый дом

    Президент США Дональд Трамп нарушил еще одну традицию, которая прежде соблюдалась в Белом доме его предшественниками. В США лауреаты Нобелевской премии впервые остались без приглашения на торжестве…

  • » Металлический сайдинг — прекрасный отделочный материал

    На отечественном строительном рынке постоянно появляются новые отделочные материалы. Какие-то из них достаточно быстро завоевывают к себе доверие, а какие-то так и не находят массового применения.…

  • » ПРАВО ВЕТО. ВАСИЛИЙ ВОЛГА

    Международного права не существует. Вернее, его не может существовать в том понимании, которое складывается у гражданина суверенного государства, если этот гражданин не есть ученый-правовед, если он о…


  • © «ИНФО онлайн», 2011 - 2019
    Закрыть