Новости

Исследователи из Санкт-Петербурга улучшили технологию передачи энергии на расстоянии

23 июля 2024

Специалисты Физико-технического института имени Иоффе Российской академии наук усовершенствуют фотопреобразователи — один из ключевых компонентов систем, благодаря которым можно передавать энергию на расстоянии при помощи лазерного луча. Сегодня такие технологии рассматриваются для широкой сферы применения: от дистанционной подзарядки спутников до передачи электрической энергии из космоса на Землю. А в будущем, говорят ученые, их можно будет применять и в быту.

Лазерный луч, направленный из радиотелескопа в звездное небо. Фото iStock

Как рассказали «Энергии+» авторы разработки, существующие преобразователи имеют естественный предел: даже если направить на них лазерный луч высокой плотности, они не смогут преобразовать его в достаточно мощный ток. В новых преобразователях эти ограничения удается обойти.

Разработанные фотопреобразователи получили на основе арсенида галлия — соединения галлия и мышьяка. В него добавили слой с изменяющимся содержанием алюминия, для того чтобы лазерное излучение преломлялось в нем, как солнечный луч преломляется в кристалле кварца. Благодаря плавному изменению концентрации алюминия излучение удалось провести по заранее выстроенному «маршруту» внутри фотопреобразователя, направив его на фоточувствительную зону. Таким образом удалось создать преобразователи, преобразующие лазерное излучение значительно большей плотности. Если существующие системы на основе кремния способны преобразовывать в электричество лазерный пучок плотностью (или интенсивностью) в 30 ватт на квадратный сантиметр, то улучшенные — до десяти киловатт на квадратный сантиметр, в 300 с лишним раз больше.

Сегодня существуют технологии, которые позволяют из подобных, но кремниевых преобразователей получать сложные сборки, способные эффективно преобразовывать лазерное излучение и добиваться напряжения в десятки вольт. Наша следующая задача — научиться производить аналогичные сборки на основе разработанной структуры фотопреобразователя. В перспективе с их помощью беспроводной энергией можно будет пользоваться даже в быту — например, заряжать электроприборы.

Владимир Хвостиков, ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей Физико-технического института имени Иоффе

Владимир Хвостиков

Ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей Физико-технического института имени Иоффе

Научный коллектив продолжает совершенствовать свою разработку.

10
Haha
Haha
4
5
Love
Love
6
6
6
Читать также
Владимир Ленин вешает «лампочку Ильича» в крестьянском доме

От лучины до «лампочки Ильича»: как электричество пришло в русскую деревню

3 мин. чтения
Фото: Sutterstock Саяно-Шушенская ГЭС

Енисей помог: Саяно-Шушенская ГЭС установила новый рекорд мощности

1 мин. чтения
Изображение принципа работы земляной батарейки во время геологической экспедиции

Ток из-под ног: как работает «земляная батарейка»

2 мин. чтения
Новолакская ВЭС в Дагестане. Фото: АО «Росатом Возобновляемая энергия»

На Северном Кавказе появится крупнейшая в России ветроэлектростанция

1 мин. чтения
Молния и эльф на спрайте-медузе беседуют между небом и космосом

На что способна молния и сколько у нее «родственников»: объясняем в карточках

2 мин. чтения
Центр обработки данных. Фото Shutterstock

Маленькая АЭС для больших ЦОДов: в России создают реакторы для дата-центров

1 мин. чтения

Там, где нет розетки: ученые испытали российскую мини-электростанцию для удаленных месторождений

1 мин. чтения
Теплоэлектростанция в Китае. Фото: Shutterstock

В Китае впервые запустили электростанцию на «коктейле» из водорода и угля

1 мин. чтения
Фото: Magnific

«Сладкая энергия»: в Бразилии начали тестировать электростанцию на сахарном тростнике

1 мин. чтения

От батарейки до электромобиля: в Москве создадут первый в России центр испытаний аккумуляторов

2 мин. чтения