Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4795
0
-1
sun_energy
Солнце.

Новый метод добывать и преобразовывать энергию Солнца появился благодаря ученым с кафедры химии, химической технологии и материалов Калифорнийского университета в Санта Барбаре. Хотя метод существует еще в зачаточном состоянии, исследование обещает действительно преобразовывать солнечный свет в энергию с помощью процесса на основе металлов, более надежно, чем с помощью обычно используемых полупроводников.


Выводы исследователей опубликованы в последнем номере журнала Nature нанотехнологии.


"Это первая принципиально новая и потенциально осуществимая альтернатива полупроводниковым устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, разработаным в последние 70 лет", - сказал Мартин Московиц, профессор химии Калифорнийского университета.


В обычных фотопроцессах, используемых в течение последнего столетия, солнечный свет попадает на поверхность полупроводникового материала. Его фотоны, или легкие частицы, возбуждают электроны, заставляя их покидать свои уровни, создавая положительно заряженные "дырки". В результате возникает ток, который может быть использован для питания электрических лампочек, для зарядки батарей и аккумуляторов, или же для участия в химических реакциях. Например, для образования ионов водорода в воде, чтобы добывать водородное топливо и кислород. В технологии, разработанной Московицем и его командой, для преобразования солнечной энергии используются не полупроводниковые материалы, а наноструктурированные металлы – "лес" золотых наностержней.


Для эксперимента в воду были погружены золотые наностержни, покрытые слоем кристаллического диоксида титана с добавлением наночастиц платины. В нижней части стержня помещается катализатор из кобальта, на котором образовывается кислород.


"Когда наноструктуры, такие как наностержни из некоторых металлов, подвергаются воздействию видимого света, электроны начинают возбуждаться, поглощая большое количество света, - рассказал профессор Московиц. - Это возбуждение называется поверхностными плазмонами".


Важно, что наностержни не подвержены фотокоррозии, которая часто приводит к разрушению традиционных полупроводниковых материалов.


"Это устройство работает без намека на отказ в течение многих недель," - говорит Московиц.


"Конечно, плазмонный метод расщепления воды в настоящее время менее эффективен и более дорогостоящий, чем традиционные фотопроцессы. Но если обернуться в прошлое, то фотоэлектрические технологии показали, что чем дольше продолжаются исследования, тем ниже стоимость и выше эффективность нового метода. Вероятно, в случае с плазмонным методом потребуется гораздо меньше времени, чем когда-то потребовалось для усовершенствования полупроводниковой технологии", - заявил Московиц.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 14.12 10:53
  • 12000
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 14.12 09:35
  • 1
Путин указал на необходимость удовлетворять потребности ОПК России
  • 14.12 09:01
  • 1
Комментарий к "Ядерный паритет вот-вот рухнет. Миру грозит страшный исход (South China Morning Post, Гонконг)"
  • 14.12 07:21
  • 1
В России раскритиковали Abrams с новым вооружением
  • 14.12 04:56
  • 2
В ЕС обсуждают идею выкупа у Турции ЗРС С-400 с последующей их передачей Киеву
  • 13.12 20:01
  • 81
МС-21 готовится к первому полету
  • 13.12 18:04
  • 1
Названы преимущества вооруженного дронами Abrams
  • 13.12 14:19
  • 81
Россия использует пропаганду как средство войны против Запада - британский генерал
  • 13.12 10:55
  • 21
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 13.12 07:49
  • 0
Комментарий к "«Дипломаты ЕС в панике». Что грозит Европе и при чем тут США?"
  • 13.12 06:12
  • 1
Лавров: Россия и США пришли к согласию по послевоенному статусу Украины
  • 13.12 04:57
  • 1561
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 13.12 03:39
  • 1
Комментарий к "Пора немедленно заканчивать вооруженный конфликт на Украине (Foreign Affairs, США)"
  • 13.12 03:39
  • 1
Комментарий к "НАТО на грани распада: США "покидают" военный альянс, что станет "крупнейшей победой России за последние 80 лет" (Daily Express, Великобритания)"
  • 12.12 23:12
  • 0
Комментарий к "Прости, Украина, мы поступили некрасиво (The Times, Великобритания)"