Материалы портала «Научная Россия»

Диски Blu-Ray улучшают работу фотоэлементов

Диски Blu-Ray улучшают работу фотоэлементов
Рисунок дорожек на диске стал ловушкой для фотонов.

Исследования, проведенные в Северо-Западном университете совместно специалистами из разных областей, показали, что диски Blu-Ray позволяют увеличить производительность солнечных фотоэлементов. Портал Eurekalert! пишет, что результаты работы опубликованы 25 ноября в журнале Nature Communications.

Известно, что текстура на поверхности фотоэлемента уменьшает потери энергии на рассеивание солнечного света. В процессе записи на диск Blu-Ray наносится своеобразный рисунок из дорожек. Ученые предположили, что за счет этого диски Blu-Ray могут пригодиться и для уловления солнечного света.  

Скопировав последовательность дорожек с диска на полимерный фото-элемент, они обнаружили, что КПД этого элемента вырос по сравнению с контрольным, на котором была нанесена произвольная текстура.

В работе использовались диски с разными записями, начиная с «Полицейской истории» с Джеки Чаном и заканчивая мультфильмами и черно-белыми картинами. Результат был одинаковым. «Мы установили, что произвольно нанесенные дорожки или текстура лучше, чем их отсутствие, но дорожки диска Blu-Ray лучше всего, — говорит профессор материаловедения Джаксинг Хуанг (Jiaxing Huang). — Мне стало интересно, почему так происходит. Ведь если ты не понимаешь почему, это не наука».

Ответ на этот вопрос подсказала профессору его жена Шаоронг Лиу (Shaorong Liu), инженер баз данных в IBM, предположив, что дело здесь может быть в способе сжатия данных. Поэтому Хуанг и его коллеги обратились к эксперту по теории передачи информации Донгнингу Гуо (Dongning Guo) с факультета технических и прикладных наук им. Мак’Кормика (McCormick School of Engineering and Applied Science).

Изучение алгоритма обработки данных в стандарте Blu-Ray выявило, что алгоритм этот служит двум основным целям. Первая — достигнуть максимальной, насколько это возможно, степени сжатия путем преобразования видеосигнала в квазипроизвольную последовательность нулей и единиц. И вторая, повысить устойчивость к ошибкам за счет управляемой избыточности в потоке данных, что сокращает количество следующих друг за другом нулей и единиц.

Эти две цели послужили появлению на поверхности диска псевдослучайному расположению дорожек с расстоянием между ними 150 и 525 нанометров. Это оказалось отличным вариантом для создания светоудерживающей ячейки для всего солнечного спектра. В итоге, измерения показали, что фотоэлементы с текстурой ка на дисках Blu-Ray поглощают излучение на 21,8% эффективнее.

Как полагают ученые,  результат этой работы можно будет применить для улучшения качества различных типов фотоэлементов.

диски фотоны фотоэлементы

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.