В Уральском федеральном университете (УрФУ) ведется разработка технологии, которая сможет повысить эффективность преобразования солнечной энергии и КПД различных фотонных устройств.
Об этом пресс-служба УрФУ сообщила 11 сентября 2017 г.
В лаборатории «Фотоника и ВУФ-спектроскопия» кафедры физических методов и приборов контроля качества ФТИ проводятся научные исследования фундаментальных оптических свойств и механизмов электронных процессов в наночастицах оксидов редкоземельных элементов, в частности, оксида гадолиния Gd2O3.
Над этой темой работает аспирант УрФУ Ю. Кузнецова.
Проводимые исследования ориентированы на изучение энергетической структуры новых материалов, особенностей дефектообразования в них и эффективности процессов конверсии излучения УФ и ИК-диапазонов в видимый свет.
Эти работы станут основой для создания нового поколения функциональных устройств для нанофотоники, оптоэлектроники, альтернативной энергетики и, в частности, солнечной энергетики.
Работы ведутся совместно с сотрудниками кафедры редких металлов и наноматериалов ФТИ, которые осуществляют синтез образцов наночастиц Gd2O3 высокой степени чистоты.
Использование материалов на основе Gd2O3 и других редкоземельных оксидов в структурах традиционных солнечных элементов на базе кремния позволит существенно повысить их КПД.
По уже имеющимся данным, речь идет о росте эффективности как минимум на 75-80%.
Среди последних результатов - обнаружен эффект гигантского размягчения фононной моды в Gd2O3, который возникает при введении малых количеств ионов Er3+ (0,25%) в основную решетку.
Эти данные открывают новые возможности снижения энергетических потерь при конверсии солнечного излучения, рассказала Ю. Кузнецова.
Новая технология предполагает создание устройства конверсионных батарей с привлечением материалов на основе оксидов гадолиния и других элементов, что позволит существенно повысить эффективность преобразования солнечной энергии и КПД фотонных устройств различного назначения, отметил А. Зацепин, научный руководитель Ю. Кузнецовой.
С докладом о своей работе Ю. Кузнецова выступала на Сибирском семинаре по спектроскопии комбинационного рассеяния света в г Красноярске.
Доклад вызвал большой интерес у аудитории.
В частности, достигнута договоренность о будущих совместных исследованиях с председателем программного комитета - научным руководителем Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН академиком В. Шабановым.
Сейчас совместно с коллегами из Красноярска ведется подготовка к проведению оригинальных экспериментов в Институте физики им Л.В. Киренского СО РАН.
