Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4884
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
  • 14.04 15:04
«Акупунктура» демократии
  • 14.04 14:29
  • 0
Непослушный вассал Вашингтона и нерукопожатные политики Прибалтики
  • 14.04 10:49
  • 15522
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 14.04 10:44
  • 1073
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 14.04 08:50
  • 1
В России изучили поврежденный Ираном американский KC-135R
  • 14.04 08:46
  • 1
В Казани впервые показали макет нового самолета Ту-454
  • 14.04 04:29
  • 4
Летные испытания самолета Як-130М продлятся до 2028 года
  • 14.04 01:39
  • 1
Зачем в США выдумали «китайское оружие для Ирана»
  • 13.04 18:30
  • 1
Турция вышла на второе место в НАТО по числу строящихся кораблей для ВМС
  • 13.04 18:30
  • 0
Комментарий к "Почему британский флот не решился останавливать фрегаты Путина в Ла-Манше? (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 13.04 18:06
  • 1
Минобороны Финляндии приобрело дополнительные 155-мм самоходные гаубицы K9
  • 13.04 17:42
  • 1
«Нептуны» ВСУ разрушили дома в Брянской области. Что это за ракеты и чем еще Украина бьет по России
  • 13.04 16:15
  • 6
В США назвали Су-57 угрозой для F-35
  • 13.04 13:49
  • 116
МС-21 готовится к первому полету
  • 13.04 11:23
  • 1
Ядерный дрон «Посейдон» заставил США усомниться в своем оружии