Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4793
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
  • 10.12 23:15
  • 12
Силуанов: время углеводородного сырья уходит, экономике нужны другие «двигатели»
  • 10.12 23:02
  • 1
По словам эксперта, британская армия в случае войны с Россией может "остаться без боеприпасов уже через 10 дней" (Daily Express, Великобритания)
  • 10.12 22:11
  • 7
В Петербурге построят не менее двух-трех десятков тральщиков для ВМФ
  • 10.12 21:58
  • 1
Путин заверил, что все разрушенное за время СВО в регионах РФ восстановят
  • 10.12 20:47
  • 11909
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 10.12 18:00
  • 0
Комментарий к "На Западе испугались российского Т-95"
  • 10.12 16:02
  • 1555
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 10.12 01:41
  • 1
В России разработали «Людмилу» с ИИ для защиты от дронов
  • 10.12 00:55
  • 5
Трамп назвал "произведением искусства" бомбардировщики, наносившие удары по Ирану
  • 09.12 21:40
  • 0
Ответ на "В сети опубликовали рендеры «тупикового» российского танка Т-95"
  • 09.12 18:36
  • 2
В США российский МиГ-35 назвали замечательной катастрофой
  • 09.12 18:16
  • 0
Комментарий к "В США российский МиГ-35 назвали замечательной катастрофой"
  • 09.12 17:45
  • 11
В США российский Т-14 «Армата» описали одним словом
  • 09.12 16:41
  • 1
В сети опубликовали рендеры «тупикового» российского танка Т-95
  • 09.12 16:39
  • 1
В США российского «Терминатора» раскритиковали тремя словами