Коллектив российских и канадских ученых разработал математическую модель, описывающую поглощение света и его превращения в электрический. Она позволяет снизить потери энергии солнечных батарей и увеличить эффективность их работы. Расчеты можно применять к фотоэлементам со светопоглощающими слоями из разных материалов. Статья опубликована в журнале Scientific Reports.
Поддержанные грантом Российского научного фонда ученые из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН совместно с коллегами из Университета Куинс в Кингстоне смоделировали оптические параметры перовскитного и полимерного фотоактивных слоев, используя метод матриц переноса. Этот математический прием позволяет рассчитать распространение светового потока в фотоактивном материале и оценить толщину, при которой устанавливается оптимальное соотношение между концентрациями поглощаемых фотонов и «рождаемых» после этого электронов и дырок в единицу времени.
Основной элемент солнечной батареи — слой, поглощающий свет, расположенный между двумя пластинами электродов. Фотоны поглощаются молекулами среднего слоя, а их энергия способствует «выбиванию» электронов из атомов материала. При этом на месте «удара» возникают так называемые дырки — носители положительного заряда. За счет движения электронов и дырок к противоположно заряженным электродам и возникает электрический ток. Эффективность солнечной батареи зависит от природы и толщины фотоактивного слоя. Среди поглощающих свет материалов для солнечных элементов нового поколения наиболее перспективны кристаллы перовскита и пленки из полимерной смеси. Ранее ученые предпринимали попытки моделировать процессы внутри солнечных батарей, но для каждого материала в отдельности.
Для проверки своих расчетов ученые сконструировали солнечные батареи на основе перовскитных и полимерных материалов и измерили их характеристики. Результаты эксперимента полностью подтвердили предсказания математической модели для обоих типов батарей. «Результаты наших исследований показывают, что моделирование с применением метода матриц переноса позволяет рассчитывать оптимальные параметры солнечных батарей независимо от природы фотоактивного слоя. Мы полагаем, что предложенная модель поможет снизить затраты времени и материалов при разработке солнечных элементов и фотодиодов с применением новых фотоактивных соединений. Исходя из полученных данных мы планируем создать компьютерную программу для расчета параметров, тестирования и диагностики фотоэлементов на основе неизученных материалов», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ, главный научный сотрудник ИФХЭ РАН Алексей Тамеев.
>>9668246 Бл№ть опять русские(по-любому) изобрели, а пользоваться будут другие. Вообще я уверен, что в Китай перенесут производство, так что разницы нет.
В РФ 7 лет назад обвинили учёного, за то, что он изобрёл желеобразные солнечные панели, якобы за то, что он покупал запрещённые растворители для этого. Прикрыли его лавочку
>>9668405 В говне моченого блять Шарлатан никому не нужный что стартап пытался мутить на лохах Соснул и в индии Ничего этот мудак не изобрел при этом а тупо в гараже повторял за западниками Никто его лавочку вообще не трогал - его выебли ибо этот тупой мудак бутиралактон заказал прекрасно зная что такое надо заказывать на институт свой. Но пидорашке было лень и она налетела прям на таможне ибо там отслеживают и не обязаны знать пьет он этот бутират или чего Еще кстате вопрос зачем он его реально купил!
Поддержанные грантом Российского научного фонда ученые из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН совместно с коллегами из Университета Куинс в Кингстоне смоделировали оптические параметры перовскитного и полимерного фотоактивных слоев, используя метод матриц переноса. Этот математический прием позволяет рассчитать распространение светового потока в фотоактивном материале и оценить толщину, при которой устанавливается оптимальное соотношение между концентрациями поглощаемых фотонов и «рождаемых» после этого электронов и дырок в единицу времени.
Основной элемент солнечной батареи — слой, поглощающий свет, расположенный между двумя пластинами электродов. Фотоны поглощаются молекулами среднего слоя, а их энергия способствует «выбиванию» электронов из атомов материала. При этом на месте «удара» возникают так называемые дырки — носители положительного заряда. За счет движения электронов и дырок к противоположно заряженным электродам и возникает электрический ток. Эффективность солнечной батареи зависит от природы и толщины фотоактивного слоя. Среди поглощающих свет материалов для солнечных элементов нового поколения наиболее перспективны кристаллы перовскита и пленки из полимерной смеси. Ранее ученые предпринимали попытки моделировать процессы внутри солнечных батарей, но для каждого материала в отдельности.
Для проверки своих расчетов ученые сконструировали солнечные батареи на основе перовскитных и полимерных материалов и измерили их характеристики. Результаты эксперимента полностью подтвердили предсказания математической модели для обоих типов батарей. «Результаты наших исследований показывают, что моделирование с применением метода матриц переноса позволяет рассчитывать оптимальные параметры солнечных батарей независимо от природы фотоактивного слоя. Мы полагаем, что предложенная модель поможет снизить затраты времени и материалов при разработке солнечных элементов и фотодиодов с применением новых фотоактивных соединений. Исходя из полученных данных мы планируем создать компьютерную программу для расчета параметров, тестирования и диагностики фотоэлементов на основе неизученных материалов», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ, главный научный сотрудник ИФХЭ РАН Алексей Тамеев.
https://indicator.ru/physics/sozdan-universalnyi-metod-modelirovaniya-parametrov-solnechnykh-batarei-26-03-2021.htm