По словам доцента Китайского университета гражданской авиации Хань Цзяньхуа, новая разработка способна устранить одно из главных ограничений современных БПЛА — необходимость регулярно совершать посадку для замены или зарядки аккумуляторов. Это особенно важно для длительного мониторинга лесов, наблюдения за природными катастрофами, инспекции инфраструктуры и доставки грузов.
Современные перовскитные фотоэлементы уже способны преобразовывать 25–33% солнечной энергии в электричество. Однако при работе с интенсивным световым потоком они нагреваются, что приводит к заметному снижению эффективности.
Чтобы решить эту проблему, исследователи интегрировали в конструкцию фотоэлементов термоэлектрический материал на основе наночастиц сурьмы и селена. Он выполняет сразу две функции: отводит избыточное тепло от перовскитного слоя и одновременно преобразует часть тепловой энергии в электричество. Более равномерное распределение температуры также уменьшает тепловые потери и повышает стабильность работы устройства.
В результате общий коэффициент преобразования энергии удалось увеличить до 38,5%, что значительно выше показателей традиционных перовскитных фотоэлементов при аналогичных условиях.
Высокая эффективность открывает возможность использовать такие фотоэлементы не только для преобразования солнечного света, но и для получения энергии от сфокусированного лазерного излучения. В ходе экспериментов учёные встроили прототип устройства в модель беспилотника и передавали энергию с помощью зелёного лазера.
Испытания показали, что каждый квадратный сантиметр нового фотоэлемента способен вырабатывать около 1,2 Вт электрической мощности. По расчётам авторов, этого достаточно не только для поддержания работы бортовой электроники, но и для подзарядки аккумулятора во время полёта при соответствующей площади фотоэлектрической панели и мощности лазерного источника.
Технология относится к перспективному направлению беспроводной передачи энергии лазером (Laser Power Beaming). В отличие от традиционной зарядки, такой подход позволяет передавать энергию на расстоянии без физических проводников. При этом для практического применения ещё предстоит решить ряд задач, включая точное наведение лазерного луча на движущийся объект, обеспечение безопасности для людей и авиации, а также компенсацию потерь энергии в атмосфере.
Если эти проблемы будут успешно решены, новая разработка может существенно увеличить продолжительность полёта беспилотников, снизить эксплуатационные расходы и открыть возможности для создания практически непрерывно работающих воздушных платформ.
Источник: https://tass.ru/nauka/27965225
Современные перовскитные фотоэлементы уже способны преобразовывать 25–33% солнечной энергии в электричество. Однако при работе с интенсивным световым потоком они нагреваются, что приводит к заметному снижению эффективности.
Чтобы решить эту проблему, исследователи интегрировали в конструкцию фотоэлементов термоэлектрический материал на основе наночастиц сурьмы и селена. Он выполняет сразу две функции: отводит избыточное тепло от перовскитного слоя и одновременно преобразует часть тепловой энергии в электричество. Более равномерное распределение температуры также уменьшает тепловые потери и повышает стабильность работы устройства.
В результате общий коэффициент преобразования энергии удалось увеличить до 38,5%, что значительно выше показателей традиционных перовскитных фотоэлементов при аналогичных условиях.
Высокая эффективность открывает возможность использовать такие фотоэлементы не только для преобразования солнечного света, но и для получения энергии от сфокусированного лазерного излучения. В ходе экспериментов учёные встроили прототип устройства в модель беспилотника и передавали энергию с помощью зелёного лазера.
Испытания показали, что каждый квадратный сантиметр нового фотоэлемента способен вырабатывать около 1,2 Вт электрической мощности. По расчётам авторов, этого достаточно не только для поддержания работы бортовой электроники, но и для подзарядки аккумулятора во время полёта при соответствующей площади фотоэлектрической панели и мощности лазерного источника.
Технология относится к перспективному направлению беспроводной передачи энергии лазером (Laser Power Beaming). В отличие от традиционной зарядки, такой подход позволяет передавать энергию на расстоянии без физических проводников. При этом для практического применения ещё предстоит решить ряд задач, включая точное наведение лазерного луча на движущийся объект, обеспечение безопасности для людей и авиации, а также компенсацию потерь энергии в атмосфере.
Если эти проблемы будут успешно решены, новая разработка может существенно увеличить продолжительность полёта беспилотников, снизить эксплуатационные расходы и открыть возможности для создания практически непрерывно работающих воздушных платформ.
Источник: https://tass.ru/nauka/27965225
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
