Студенческий форум -> (2013) О Великом Шокли, блаженном Квиссере

Помощь

Поиск

Участники

Календарь

Новости

Учебные Материалы

ВАЛтест

Фотогалерея

Правила форума

Виртуальные тренажеры

Мемуары

Здравствуйте Гость ( Вход | Регистрация )

Выслать повторно письмо для активации

Студенческий форум -> "Обычная", умная (smart) и разумная (intelligent) наноэлектроника (nano-e). Память важнее логики! -> Солнечные элементы и солнечная энергетика -> Солнечная энергетика на практике и в СМИ

(2013) О Великом Шокли, блаженном Квиссере, их пределе и преферансе

Подписка на тему | Сообщить другу | Версия для печати

VAL

Дата 12.02.2020 19:42

Offline

Мэтр, проФАН любви... proFAN of love

Профиль
Группа: Администраторы
Сообщений: 38172
Пользователь №: 1
Регистрация: 6.03.2004

(2013) О Великом Шокли, блаженном Квиссере, их пределе и преферансе
Источник: https://science.d3.ru/o-velikom-shokli-blaz...?sorting=rating

QUOTE

Для начала анекдот почти в тему: Сидят студенты с попом, пишут пульку. В какой–то момент поп заказывает 6 пик — ну и садится без шести, как последний студент. Поп сначала сидит аки офигевши, а потом спрашивает, протирая очечки: "гОспОда, а как же то мой козырный туз не сыграл??" — а студенты ему и отвечают: "раскладец, батюшка, раскладец!"
Если вы этого анекдота не поняли — не расстраивайтесь, он не очень–то и смешной

QUOTE

Так вот, давным–давно, в 1961 году, когда Великий Шокли был еще немного молодым, почти вменяемым, и только недавно получил свою Нобелевскую премию, была написана статья где было показано, что Солнце так просто не готово делится энергией. Греть — пожалуйста, а электричеством — треть, и ни копейкой больше! 33.7% точнее. Сидим без двух третей. Собственно, это и назвали пределом Шокли–Квиссера по именам авторов статьи, и до сих пор поминают каждый раз как говорят об эффективности солнечных батарей. А откуда он взялся, этот предел, и как его можно обойти — об этом и есть этот пост.
Ах да, о КДПВ. На этом постановочном фото вы можете лицезреть Атлантов современного электронного мира. Слева направо: Тот Самый Бардин, Великий Шокли и Уолтер Браттейн.
И, поскольку дальше будет много типа–умного текста и некрасивых картинок, давайте отойдем в уютные комментарии.

Присоединённое изображение

--------------------

www.valinfo.ru
Всегда... Always....
Quod licet jovi, non licet bovi!

VAL

Дата 26.02.2020 13:10

Offline

Мэтр, проФАН любви... proFAN of love

Профиль
Группа: Администраторы
Сообщений: 38172
Пользователь №: 1
Регистрация: 6.03.2004

QUOTE

Совсем для начала: как устроена солнечная батарейка? Как правило, это кусок полупроводника, на который падает свет. Полупроводники могут быть разными — органическими и неорганическими, "хорошими" монокристаллами и "плохими"аморфными, дорогими или дешевыми — суть процесса меняется не сильно. Надо разделить заряды, которые свет генерирует в материале: встроенное поле растаскивает электрон и дырку в разные стороны — но они таки стремятся объединиться, пусть и окольными путями. Поэтому электрон проходит по внешней цепи, по дороге создавая в ней электрический ток — и возвращается, чтобы слиться со своей оставленной дыркой в... (далее неприлично).
Ну это, собственно, и в школе рассказывают. А давайте копнем чуть дальше.

QUOTE

Да, так вот, о пределе: в чем проблема–то... Солнышко светит широким спектром, от дальнего ИК до УФ. И ежели посмотреть на солнечную батарейку, которая дает один электрон во внешней цепи на один прилетающий фотон при ее, батарейки, постоянном напряжении — окажется, что на фиолетовых фотонах эффективность маленькая, потому как из большой энергии фотона много теряется, энергия–то электрона в цепи нагрузки фиксирована. Это то, что на картинке зеленым закрашено.
Да, о картинке: по горизонтальной оси — ширина зоны полупроводника, она же минимальная энергия поглощаемых фотонов. 1.5 эВ — это инфракрасное (ИК), примерно энергия, которой дистанционка к вашему телевизору светит. 2 эВ — это уже красненькое, а от 2 до 4 эВ примерно — видимый свет..
А еще энергия низкоэнергетических фотонов пропадает зря — если энергии одного фотона не хватает на генерацию одного электрона в цепи нагрузки, — то он гордо ничего и не сгенерит, пролетит насквозь. Это фиолетовая область на картинке. Синее — это, грубо говоря, нагрев нашей батарейке. Солнышко–то припекает!
И остается нам только черненькое, та самая треть — а еще две трети куда–то деваются. То есть, например, если мы возьмем почти идеальный случай с запрещенной зоной 1.5 эВ, то максимум 30% мощности мы получим электрически, по 25% потеряем на том что не поглотим, и на то, что поглотим неэффективно, а 20% потеряем просто так. Почему–то тут хочется рассказать анекдот про "один сломал, а другой потерял"
И да, это теоретический предел — а дальше начинается всякое–разное: от поверхности отразилось, насквозь пролетело, да контакты в батарейке плохие. То есть в итоге электричества будет меньше. А хочется, что характерно, побольше! Посмотрим, что тут можно сделать, благо налюбить природу — это же здорово!.

Присоединённое изображение

--------------------

www.valinfo.ru
Всегда... Always....
Quod licet jovi, non licet bovi!

VAL	Дата 4.11.2020 13:58
Offline Мэтр, проФАН любви... proFAN of love Профиль Группа: Администраторы Сообщений: 38172 Пользователь №: 1 Регистрация: 6.03.2004	:doh: -------------------- www.valinfo.ru Всегда... Always.... Quod licet jovi, non licet bovi!

1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)

0 Пользователей:

« Предыдущая тема | Солнечная энергетика на практике и в СМИ | Следующая тема »

Powered by Invision Power Board(U) v1.3 Final © 2003 IPS, Inc.
Установка, модификация и поддержка:
Barsum | 1px Design Group & Xac | OппаRU форум