В Петербурге придумали, как улучшить передачу энергии на расстоянии с помощью лазерного луча

Ученые Физико-технического института имени Иоффе РАН усовершенствовали фотопреобразователи, которые снимают ограничения по преобразованию лазерного луча в электричество, сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+».

Фотопреобразователь — это один из ключевых компонентов системы, благодаря которой можно передавать энергию на расстоянии при помощи лазерного луча. 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.

Новые 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 устройства, 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.

Как рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории фотоэлектрических преобразователей Физико-технического института имени Иоффе Владимир Хвостиков, 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. Сегодня же такие технологии рассматриваются для широкой сферы применения: от дистанционной подзарядки спутников до передачи электрической энергии из космоса на Землю.