Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4759
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
  • 09.11 14:52
  • 182
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 09.11 13:43
  • 2
Владимир Путин: все планы по созданию перспективных систем вооружения выполняются
  • 09.11 11:49
  • 11399
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 09.11 07:52
  • 2
Президент Филиппин обсудил покупку подводных лодок с руководством Hanwha Ocean
  • 08.11 19:15
  • 2
В США предрекли «военный кошмар» для России
  • 08.11 18:45
  • 4
Министерство обороны России закупает новую 300-мм РСЗО "Сарма"
  • 08.11 17:54
  • 66
МС-21 готовится к первому полету
  • 08.11 15:51
  • 2
Сможет ли Россия сбивать американские крылатые ракеты "Томагавк"? (The National Interest, США)
  • 08.11 15:31
  • 1
Минобороны России опубликовало кадры боевых вылетов Су-35С по уничтожению объектов военной инфраструктуры ВСУ
  • 08.11 02:04
  • 45
Несколько необычное «преломление» темы авианосцев.
  • 07.11 20:53
  • 2
«Роскосмос» рассказал о запуске ракеты «Протон»
  • 07.11 20:38
  • 3
Прогнозы Илона Маска: ИИ полностью заменит работающих за компьютерами. Приложения исчезнут, а звук и изображение будет создавать ИИ
  • 07.11 19:42
  • 2
Судить россиян будут при помощи искусственного интеллекта
  • 07.11 05:38
  • 1
Что дальше?
  • 06.11 14:06
  • 2
Человек с «админкой бога»