"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
17.12.2017 15:25 |
В ИФП СО РАН создали эффективный вакуумный фотодиод для солнечной энергетики Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН совместно с ЗАО «Экран ФЭП» создали новый тип вакуумного фотодиода, который позволяет эффективно преобразовывать свет в электричество и перспективен для использования в солнечной энергетике, особенно при размещении устройств в космосе, сообщает издание «Наука в Сибири». Результаты этой работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
При преобразовании света в электричество есть две проблемы: как выбить много электронов и как собрать и заставить их двигаться в определенном направлении (в противном случае, если электроны мечутся по полупроводнику бесцельно, он просто нагревается). В настоящее время наиболее эффективны многокаскадные полупроводниковые преобразователи. Сибирские ученые предложили использовать вакуумный фотодиод. Его отличие в том, что полупроводниковые электроды не соприкасаются, а находятся на определенном расстоянии друг от друга в вакууме, это позволяет взять анод независимо от катода, то есть сделать их структуру и состав, не ориентируясь на то, как они будут сочетаться между собой. Исследователи ИФП СО РАН предложили упростить электронам выход в вакуум за счет состава и структуры катода: они использовали арсенид галлия, покрытый одним слоем атомов цезия и кислорода. У такого электрода очень низкая работа выхода — около 1 эВ (для сравнения: у большинства материалов показатель составляет 4—6 эВ), это значит, что электрон можно извлечь в вакуум, затратив предельно малую энергию. То есть при использовании таких структур электроны выбиваются проще (не нужно греть катод или подавать напряжение).
В ходе эксперимента ученые осветили один из электродов в диапазоне длин волн 350—900 нм (на этот диапазон приходится максимум солнечной энергии излучения), в результате чего в цепи возник электрический ток без приложения разности потенциалов между электродами.
Теоретический коэффициент полезного действия фотодиода сравним с квантовой эффективностью фотокатода — 50 % и выше. В перспективе это позволит фотоэмиссионным преобразователям конкурировать с используемыми сейчас многокаскадными полупроводниковыми, особенно для применения в космосе. Квантовая эффективность — это величина, которая характеризует фоточувствительные приборы и материалы, количественная мера, показывающая разницу между тем, сколько фотонов материал поглотил, и сколько при этом испустилось электронов.
«Помимо прикладного значения, в таком приборе оказалось возможным изучать очень богатую физику фотоэмиссии низкоэнергетических электронов, а также процессы инжекции свободных спин-поляризованных электронов. На базе изготовленного вакуумного фотодиода можно создать детектор спин-поляризованных электронов с пространственным разрешением, что в свою очередь пригодится в электронных спектрометрах для получения информации о зависимости энергии электронов в кристалле от его импульса и спиновой поляризации», — рассказывает научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН доктор физико-математических наук Олег Евгеньевич Терещенко. Об этом опубликована статья в Physical Review Applied.
По информации https://scientificrussia.ru/news/v-ifp-so-ran-sozdali-effektivnyj-vakuumnyj-fotodiod-dlya-solnechnoj-energetiki
|
17.12.2017 15:20 |
Как вымести космический мусор
В апреле 2017 года НАСА одобрило продолжение финансирование для проекта «Brane Craft» — одноразового космического аппарата, призванного собирать космический мусор . . . |
17.12.2017 15:08 |
Крессида столкнется с Дездемоной
Роберт Чансиа (Robert Ormal Chancia) из Айдахского университета, США, и его коллеги, оценили плотность одной из лун Урана — Крессиды — и обнаружили, что она выше плотности ее . . . |
17.12.2017 14:19 |
Определена главная причина появления человека
Международная группа исследователей под руководством Мануэля Иримии (Manuel Irimia) из Центра регуляции генома выяснила, что сложные органы человека возникли . . . |
17.12.2017 12:49 |
SpaceX впервые запустила использованный Dragon на использованной ракете
SpaceX впервые запустила к МКС ранее использованный космический грузовой корабль Dragon на использованной ракете-носителе. Как сообщается в Twitter компании, грузовик . . . |
17.12.2017 12:43 |
К Земле приблизится потенциально опасный астероид
К Земле приблизится потенциально опасный астероид 3200 Phaethon. Об этом сообщает Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства . . . |
17.12.2017 07:47 |
Гидрометцентр: 2017 год станет самым теплым за последние 80 лет
Благодаря тому, что декабрь на большей части территории нашей страны будет теплее нормы, уходящий год станет самым теплым за всю историю метеонаблюдений в России . . . |
15.12.2017 20:30 |
Надвигающуюся на Землю катастрофу показали на графиках
Американский метеоролог Дэн Саттерфилд предложил наглядное объяснение того факта, что на Земле действительно наблюдается глобальное потепление. Для этого . . . |
15.12.2017 16:40 |
Плавучая солнечная электростанция запущена в Китае
Государственная энергетическая компания Китая Three Gorges New Energy Co приступила к запуску плавучей солнечной фермы на 150 МВт на затопленном угольном карьере в округе . . . |
15.12.2017 16:35 |
В Японии создали самовосстанавливающееся стекло
Группа исследователей из Токийского университета создала стекло, которое восстанавливается, если его разбить. Об этом сообщает телекомпания NHK. Отмечается, что . . . |
15.12.2017 16:31 |
Грозит ли Земле массовое вымирание видов
Скорость вымирания видов растений и животных в наше время довольно высока. Это отмечают многие ученые. В некоторых регионах Земли сильно сокращается . . . |
15.12.2017 16:17 |
Физики из Австралии близки к созданию первой квантовой микросхемы
Физики и инженеры из Австралии выяснили, как можно "напечатать" полноценный квантовый компьютер из множества кубитов внутри миниатюрного кремниевого чипа, . . . |
15.12.2017 16:11 |
Ученые из Массачусетса заставили растения светиться в темноте
Желание человека рассеять тьму рукотворным светом обходится нам в 20 % всей вырабатываемой энергии в мире. Ученые из MIT предлагают минимизировать эти затраты, . . . |
15.12.2017 16:08 |
Кожа электрического угря легла в основу «живого» генератора энергии для киборгов будущего
От самых совершенных аккумуляторов мало пользы, если в их конструкции использованы токсичные вещества. Чтобы превратиться в киборгов, людям придется создать . . . |
15.12.2017 16:00 |
Электрические свойства бактерий подчинились «стеклянным» закономерностям
Электрическая проводимость и диэлектрическая проницаемость некоторых биологических веществ неожиданно хорошо согласуется с теорией, разработанной физиками . . . |
15.12.2017 15:55 |
Телескоп «Чандра» показал распределение химических элементов в погибшей звезде
Астрономы на основе данных c космического телескопа «Чандра» смогли построить карты распределения в остатке сверхновой Кассиопея А химических элементов, которые . . . |
15.12.2017 15:51 |
«Кеплер» нашел «сестру» Солнечной системы
Астрономы обнаружили восьмую планету в планетной системе звезды Kepler-90 — она стала первой известной системой с таким же числом планет, как и в Солнечной системе . . . |
15.12.2017 15:46 |
В конденсате Бозе — Эйнштейна одновременно возбудили два разных типа колебаний
В бозе-конденсате атомов рубидия-87 можно наблюдать одновременное возбуждение голдстоуновской и хиггсовской моды колебаний, хотя обычно одна из этих мод бывает . . . |
15.12.2017 14:28 |
Лед в Арктике тает быстрее, чем когда-либо за последние 1500 лет
Из-за глобального потепления лед в Арктике тает быстрее, чем когда-либо за последние 1500 лет. Это отмечается в докладе Национального управления США по исследованию . . . |
15.12.2017 14:20 |
НАСА обнаружило новую планету
НАСА сообщило об обнаружении восьмой планеты в системе звезды Kepler-90, Солнечная система больше не является уникальной по числу планет, заявили авторы проекта на . . . |