Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4785
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
  • 02.12 09:37
  • 7
В США перспективы российского Су-75 сравнили с «полетом фантазии»
  • 02.12 09:22
  • 1
Комментарий к "На земле, в море, в воздухе… Чего бы стоила европейская армия против России?"
  • 02.12 08:51
  • 9
Всемирное Смутное время: хочет ли в действительности Европа воевать - Мнения ТАСС
  • 02.12 08:39
  • 7
B-21 Raider и пределы технологической революции в военном деле
  • 02.12 05:40
  • 11752
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 02.12 02:58
  • 1
Лавров: Запад ведет нечистоплотную борьбу против РФ в сфере экспорта вооружений
  • 02.12 02:55
  • 1
Лавров: Россия не уступает Западу в экспорте оборонной продукции
  • 02.12 02:49
  • 2
Потолок воздуха
  • 02.12 02:44
  • 3
Перевооружение стран ОДКБ станет вкладом в безопасность России
  • 02.12 00:28
  • 43
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 01.12 23:40
  • 0
Комментарий к "Если боевые действия на Украине прекратятся, разгорится междоусобица уже в Европе (The Economist, Великобритания)"
  • 01.12 21:33
  • 0
Комментарий к "Почему стоит поддержать мирный план Трампа по Украине (Time, США)"
  • 01.12 20:54
  • 3
Малые крылья большой страны: в России хотят создать до пяти новых моделей легких самолетов
  • 01.12 12:16
  • 1
Новая лазерная база НАТО в Арктике будет противодействовать России и Китаю (Newsweek, США)
  • 01.12 11:56
  • 1
Госкомвоенпром Республики Беларусь: новые ЗРК "Тор-М2" на шасси ОАО "МЗКТ" прибыли в войска