Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4917
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
  • 15.05 16:55
  • 15812
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 15.05 12:52
  • 2
Новая российская подводная лодка с ядерными торпедами будет искать бреши в подводной обороне США (Asia Times, Гонконг)
  • 15.05 12:44
  • 2
Мощность российских лазеров для поражения БПЛА раскрыли
  • 15.05 12:33
  • 1
В сеть попали новые кадры лётных испытаний китайского самолета ДРЛО KJ-3000
  • 15.05 12:19
  • 1
Александр Сладков отреагировал на слухи о «каком-то летнем нашем наступлении»
  • 15.05 06:37
  • 1
Украинцы стали «расходником» Франции в Африке
  • 15.05 06:25
  • 1
Марко Рубио: Администрация Трампа "готова" помочь в урегулировании российско-украинского конфликта (Fox News, США)
  • 15.05 06:01
  • 1
Россия строит из Ливии дугу безопасности в Центральную Африку
  • 15.05 04:49
  • 338
Космонавтика Илона Маска
  • 15.05 04:08
  • 1
Тактика применения авиационных управляемых ракет "воздух - воздух" большой дальности в ходе СВО
  • 15.05 03:38
  • 1
Атомные «Бореи» ВМФ России прикрыли от дронов
  • 14.05 21:12
  • 0
О подходе к определению "лучшего" танка (точнее, ОБТ).
  • 14.05 14:00
  • 2
Особенность «Сармата» сочли пережитком холодной войны
  • 14.05 12:17
  • 1
Новая российская МБР обессмыслила американский «Золотой купол»
  • 14.05 05:04
  • 1
Немецко-украинские ракеты Ruta Block 2 сочли угрозой для России