Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4721
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
  • 16.09 03:01
  • 1
Зима на Украине не за горами: что нужно сделать, чтобы свет не погас (CNN, США)
  • 16.09 02:03
  • 10521
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 16.09 00:18
  • 0
Ответ на "В США напомнили о провале разрекламированного «Команча»"
  • 16.09 00:05
  • 1
Демонстрация с силой: какое оружие показали на выставке DSEI-2025
  • 15.09 23:23
  • 0
Комментарий к "На Западе оценили модернизацию российских «Прорывов»"
  • 15.09 21:25
  • 1
О ВМФ РФ и евроНАТО
  • 15.09 16:31
  • 82
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 15.09 12:23
  • 1
Очередной бывший чиновник Минобороны РФ арестован
  • 15.09 12:02
  • 39
Горечь от потерь России в Сирии навеяла мысли о Калмыкии
  • 15.09 05:34
  • 2
На МКС отправили отечественную установку для создания полупроводников в космосе
  • 15.09 01:11
  • 1
Власти Испании аннулировали закупки вооружений израильского производства
  • 14.09 19:06
  • 3
Ростех подготовит специалистов по управлению промышленными роботами
  • 14.09 15:25
  • 46
МС-21 готовится к первому полету
  • 14.09 12:24
  • 1
Чемезов назвал цену нового однодвигательного истребителя
  • 13.09 06:11
  • 0
Еще один комментарий к "ОАК: СВО показала, что российская военная авиация является лучшей в мире"