Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4640
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
  • 12.03 16:32
  • 8029
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.03 16:20
  • 3
Квантовый двигатель: от российского открытия до американского триумфа?
  • 12.03 16:19
  • 534
Россия приняла на вооружение новую боевую машину поддержки танков "Терминатор-2", разработанную специально для уличных боев: это настоящий "комбайн смерти"! (Sohu, Китай)
  • 12.03 15:33
  • 0
Глас эксперта: переговоры в Джидде
  • 12.03 13:22
  • 31
ЗРК «Тор-М2»: сбивает все, что попадает в зону поражения
  • 12.03 13:17
  • 139
Подстава над Идлибом
  • 12.03 12:48
  • 1
Через "Радар.НФ" ночью поступили 139 сигналов, которые помогли сбить БПЛА
  • 12.03 12:18
  • 1
В МФТИ работают над уникальными двигателями для спутников класса CubeSat
  • 12.03 11:33
  • 2
До конца 2025 года турецкий флот вооружится новыми безэкипажными боевыми катерами
  • 12.03 03:00
  • 8605
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 12.03 01:52
  • 1
Китай отберет опытных тайконавтов для высадки на Луну
  • 12.03 01:37
  • 1
Nokia не смогла позвонить с Луны
  • 12.03 00:57
  • 0
Ответ на "ЗРК «Оса-АКМ»: «пенсионер ПВО» бьет новейшие западные БПЛА"
  • 11.03 22:15
  • 3
Правда, что российский ЗРПК малой дальности "Панцирь-С1" только что сбил украинский боеприпас JDAM? (The National Interest, США)
  • 11.03 20:14
  • 0
Ответ на "Правда, что российский ЗРПК малой дальности "Панцирь-С1" только что сбил украинский боеприпас JDAM? (The National Interest, США)"