Компьютерра PDA 03.10.2009-09.10.2009 - [6]

Группе в Беркли удалось изготовить лазер из полупроводникового нановолокна, содержащего сульфид кадмия. Нановолокно отделено от серебряной подложки прозрачным диэлектриком толщиной пять нанометров. В этом зазоре, значительно меньшем дифракционного предела, потери у поверхностных плазмонов невелики; накачиваемое светом нановолокно хорошо их усиливает, и возникает эффективная сине-зелёная (489 нм) лазерная генерация в полосе под волокном шириной 38 нм. Зажатые в зазоре плазмоны обладают рядом уникальных свойств — например, высокой концентрацией энергии. Их можно использовать как источник в плазмонной электронике и в квантовых вычислениях; с помощью плазмонов можно будет изучать отдельные молекулы и нагревать сверхмалые области для магнитной записи информации. Теперь учёные хотят заменить оптическую накачку плазмонного лазера электронной, что сделает вполне реальным его использование в чипах.

В Норфолке пошли другим путём. Созданный там плазмонный нанолазер (спазер) представляет собой шарик диаметром 44 нм с золотым ядром, которое «обернуто» слоем кварца с примесью молекул красителя. Сферическое ядро играет роль резонатора для плазмонов, а его оболочка является активной средой. Такое устройство помещают в воду и накачивают другим лазером. Сгенерированный спазером свет может оставаться в виде плазмонов в наночастице или излучаться зелёными фотонами с длиной волны 530 нм. Подобные шарики (по мнению изобретателей, их можно уменьшить до нанометра) способны стать основой новых микроскопов и биосенсоров, чувствительных к отдельным молекулам.

"Компьютерра" №34 (798)

В погоне за солнечным зайчиком

Автор: Александр Бумагин

Опубликовано 05 октября 2009 года

В середине июля двенадцать крупных европейских компаний подписали меморандум о проекте DESERTEC. Он предусматривает строительство гигантского комплекса солнечных (а также ветровых и прочих «альтернативных») электростанций, который решил бы многие энергетические проблемы континента, вырабатывая до 15% необходимой Европе электроэнергии. Практически одновременно корпорация РОСНАНО оформила своё участие сразу в трёх российских проектах, связанных с производством солнечных элементов для космической отрасли и наземного применения.

Оценить эти шаги пока довольно трудно ввиду разного масштаба инициатив и зачаточного состояния большинства проектов. DESERTEC¹ потребует 400 млрд. евро в течение десяти лет, а РОСНАНО имеет возможность потратить лишь несколько миллиардов рублей. Инициаторы европейского проекта хотят вырваться вперед, а мы лишь рассчитываем догнать тех, кто впереди. Для них это стремление к энергетической независимости, в том числе и от нас, а мы решаем похожую проблему в пусть важном, но очень узком сегменте. Сравнивать эти усилия нельзя ещё и потому, что европейцы хотят с помощью жаркого африканского солнца и системы отражателей нагревать тепловые котлы, а РОСНАНО делает ставку на поглощение энергии излучения светила в полупроводниковых солнечных батареях: энергетика там и там солнечная, а технологии совершенно разные. К слову, в европейском проекте никакие технологические прорывы и не требуются, у них главная проблема — в грандиозности задуманного.

Мы все, наверное, привыкли к тому, что в нашей стране крупные государственные вложения в технологии делаются нечасто. А если и делаются, то сплошь и рядом все оканчивается пшиком. Интересно, что получится с обузданием Солнца.

Рынок Солнца

Рынок солнечной энергетики в последние годы заметно вырос. Так, по данным исследовательской компании Lux Research (США), в прошлом году его объём достиг 33,3 млрд. долларов, или около 5 ГВт. В абсолютных величинах это, конечно, немного, тем не менее с 2001 года цифры возросли больше чем на порядок (здесь, правда, следует быть осторожным в оценках, так как при малых изначально величинах рост часто впечатляет).

Рынок кремниевых тонкоплёночных солнечных модулей (тех самых, что будут делать в Новочебоксарске) в 2008 году оценивается в 0,6 ГВт, и по прогнозам, к 2012 году он увеличится до 2,4 ГВт. По информации, которую нам предоставила компания «Нитол», есть предпосылки к тому, что в ближайшие два года в ряде регионов (Калифорния, страны Южной Европы, Япония) выработка «солнечного» электричества сравняется по стоимости с традиционными источниками. Локомотивами солнечной энергетики станут снижение цен на производство и установку солнечных модулей, а также повышение их КПД. Европейская ассоциация фотовольтаики (EPIA) прогнозирует два сценария развития рынка до 2013 года. По консервативному сценарию (без существенной государственной поддержки) среднегодовые темпы роста составят 17% (до 12 ГВт новых установок в 2013 году). По ускоренному (с гос­поддержкой в виде льготных закупочных тарифов, налоговых льгот и др.) — 32% (22 ГВт новых установок в 2013 году). Среднегодовые темпы роста мощностей по всей производственной цепочке в 2008-2013 гг. составят 20–30%.

Сотрудничество РОСНАНО с НПП «Квант» предполагает производство солнечных батарей на основе арсенида галлия. Такие батареи позволяют поднять КПД со средних 15 до 30% по сравнению с батареями на основе кремния