Как да получим повече енергия от фотоните

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива
Накратко: Изследователи от MIT са открили начин за увеличаване на енергията от слънчевата светлина чрез добавяне на специален слой диелектрик върху метална повърхност. Този метод позволява по-ефективна абсорбция на светлината чрез манипулиране на квантовите ефекти и повърхностните плазмони. Резултатът е възможността за създаване на по-мощни и тънки слънчеви клетки, които изискват по-малко материали.

1_large-preview-mit_absorbing_photons_1_0__1__0

Физици от технологическия университет в Масачузетс (MIT), под ръководството на асистент-професора Николас Фанг и неговият помощник Дафей Цзин, открили начин за получаване на по-голямо количество енергия от слънчевата светлина.

Когато фотоните на светлината се ударят в метална пластина покрита със специален слой диелектрик те отделят от атомите на външния слой на метала отрицателно заредени електрони, а на тяхно място остават положително заредени йони. С други думи протича поляризация на атомите, т.е. светлината се преобразува в електрически ток. На този принцип, който се нарича фотоефект, работят слънчевите батерии.

Неотдавна изследователите доказали, че при тази реакция се образува т.нар. повърхностен плазмон – облак от електрони, който се колебае със същата честота като на потока от фотони, които е абсорбирал материала. В този облак могат да възникнат квантови ефекти, увеличаващи мощността на ел. тока.

Фанг и Цзин експериментално доказали, че изменяйки състава и дебелината на слоя диелектрик могат да се усилят тези ефекти и да се увеличи количеството енергия, която преминава от фотоните към диелектрическата двойка „електрон-йон”. Освен това така може да се увеличи ширината на спектъра на дължината на светлинната вълна усвоена от материала. В следствие на това се повишава и мощността на произведеното електричество.

„Получените от нас резултати показват удивителният факт, че абсорбацията на видимата светлина може да се контролира в зависимост от това колко дълбоко електроните навлизат в пространството между метала и диелектрика.” – обяснил професор Фанг.

Ученият добавил, че прибавянето на диелектрическия слой е ефективно за повишаване ефективността на усвояване на електрическата енергия. По неговите думи слънчевите батерии могат да се направят не само по-мощни, но и по-тънки, което води до икономия на материала.

 

Превод: Анжела Георгиева

Източник: http://scientificrussia.ru

Материалът е публикуван в бр. 83 на сп. Българска Наука, който можете да прочетете безплатно тук: https://issuu.com/bgnauka/docs/bgnauka83

Изтеглете безплатно новия 90-ти брой на сп. Българска Наука от тук: http://image.nauka.bg/magazine/bg-science90.pdf

Физици от технологическия университет в Масачузетс (MIT), под ръководството на асистент Николас Фанг и неговият помощник Дафей Цзин, открили начин за получаване на по-голямо количество енергия от слънчевата светлина.

Когато фотоните на светлината се ударят в метална пластина, покрита със специален слой диелектрик, те отделят от атомите на външния слой на метала отрицателно заредени електрони, а на тяхно място остават положително заредени йони. С други думи протича поляризация на атомите, т.е. светлината се преобразува в електрически ток. На този принцип, който се нарича фотоефект, работят слънчевите батерии.

Неотдавна изследователите доказали, че при тази реакция се образува т.нар. повърхностен плазмон – облак от електрони, който се колебае със същата честота като на потока от фотони, които е абсорбирал материала. В този облак могат да възникнат квантови ефекти, увеличаващи мощността на елелктрическия тока.

Фанг и Цзин експериментално доказали, че изменяйки състава и дебелината на слоя диелектрик могат да се усилят тези ефекти и да се увеличи количеството енергия, която преминава от фотоните към диелектрическата двойка „електрон-йон”. Освен това така може да се увеличи ширината на спектъра на дължината на светлинната вълна усвоена от материала. В следствие на това се повишава и мощността на произведеното електричество.

„Получените от нас резултати показват удивителният факт, че абсорбацията на видимата светлина може да се контролира в зависимост от това колко дълбоко електроните навлизат в пространството между метала и диелектрика”, обяснява професор Фанг.

Ученият добавя, че прибавянето на диелектрическия слой е ефективно за повишаване ефективността на усвояване на електрическата енергия. По неговите думи слънчевите батерии могат да се направят не само по-мощни, но и по-тънки, което води до икономия на материала.

Превод: Анжела Георгиева

Източник: http://scientificrussia.ru/

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.