Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4807
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
  • 28.12 15:08
  • 12505
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.12 05:03
  • 0
Комментарий к "Самое опасное оружие России уже находится в Белоруссии и нацелено на ЕС (Interia, Польша)"
  • 28.12 02:58
  • 5
В России собрались использовать для перевозки пассажиров дирижабли
  • 27.12 21:02
  • 117
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 27.12 17:49
  • 188
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 27.12 14:11
  • 84
МС-21 готовится к первому полету
  • 27.12 07:53
  • 2
Ил-114-300: крылья регионов
  • 27.12 06:25
  • 0
О БРСД, ДРМСД, и последствиях отказа от него.
  • 27.12 01:08
  • 1
Министр обороны Белоруссии объяснил, зачем республике нужен «Орешник»
  • 26.12 23:28
  • 0
Что может угрожать СГ РФ & РБ в военно-техническом отношении.
  • 26.12 20:17
  • 0
Что может угрожать СГ РФ & РБ в военном отношении.
  • 26.12 19:25
  • 0
Комментарий к "Назван российский противовес силам НАТО"
  • 26.12 17:48
  • 0
Вопросы к ""Рубин" разрабатывает стратегическую АПЛ нового поколения"
  • 26.12 15:52
  • 2
Старт новой ракеты "Союз-5" в рамках проекта "Байтерек" запланирован на декабрь 2025 года - глава "Роскосмоса"
  • 26.12 13:09
  • 1
Путин об ИИ: нельзя допустить появления людей, умеющих только нажимать на кнопки