Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4680
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
  • 22.06 05:50
  • 0
Ответ на "Боец Чех: ПТРК "Фагот" позволяют поражать любую технику ВСУ"
  • 22.06 04:03
  • 322
Главком ВМФ России: проработан вопрос о создании нового авианосца
  • 22.06 02:52
  • 4155
Оценка Советского периода в истории России.
  • 21.06 22:03
  • 354
Израиль усиливает меры безопасности в связи с опасениями ударов со стороны Ирана
  • 21.06 21:02
  • 2
Китай создал портативную нейтронную пушку, работающую на водородно-литиевой ядерной реакции
  • 21.06 18:45
  • 315
Космонавтика Илона Маска
  • 21.06 18:01
  • 53
Гендиректор ОАК Слюсарь: испытания SSJ New с российскими двигателями начнутся осенью - Интервью ТАСС
  • 21.06 15:36
  • 1
В Китае разработана технология, значительно увеличивающая возможность обнаружения американских самолётов-невидимок F-22
  • 21.06 07:28
  • 13
Чубайс не виноват
  • 21.06 05:18
  • 1
Боец Чех: ПТРК "Фагот" позволяют поражать любую технику ВСУ
  • 21.06 00:11
  • 9473
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.06 18:17
  • 2
Военный эксперт Литовкин назвал недостатки применения боевой авиации Израилем
  • 20.06 16:58
  • 73
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 20.06 15:49
  • 0
Холодный расчет
  • 20.06 11:29
  • 8
SCMP: Эксперты предполагают, что секретный китайский истребитель J-36 не предназначен для ведения воздушного боя