Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4697
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
  • 30.07 05:27
  • 12
В Госдуме высказались о судьбе авианосца «Адмирал Кузнецов»
  • 30.07 05:14
  • 1
"Провокация с двух направлений". Реальны ли угрозы НАТО для Калининграда
  • 30.07 03:45
  • 9791
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.07 03:39
  • 37
"Главное - не зарабатывать новых долгов"
  • 30.07 02:59
  • 0
О поколениях подводных лодок
  • 30.07 00:09
  • 1
Разница поколений: Путин оценил мощь атомных подлодок ВМФ РФ
  • 29.07 22:43
  • 488
Претензии к администрации сайта
  • 29.07 22:09
  • 0
По поводу "Наверстать упущенное: истребитель Су-35 получил масштабную модернизацию для воздушного боя (Military Watch Magazine, США)"
  • 29.07 21:22
  • 0
Ответ на "Россия только что спустила на воду крупнейший в мире боевой корабль после 26-летней глубокой модернизации (Military Watch Magazine, США)"
  • 29.07 19:47
  • 0
По поводу "На Западе оценили мощь атомных подлодок России"
  • 29.07 18:39
  • 0
По поводу "Отсутствие компромисса"
  • 29.07 15:30
  • 0
Отсутствие компромисса
  • 29.07 15:22
  • 0
Военный эксперт Богодель: Масло в огонь
  • 29.07 09:55
  • 1
На Западе оценили мощь атомных подлодок России
  • 29.07 09:30
  • 1
Разработанный УВЗ по заказу Минобороны тяжёлый штурмовой роботизированный комплекс «Штурм» засветился при возвращении с полигона