Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4905
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
  • 04.05 21:50
  • 6
Искусственный интеллект на поле боя
  • 04.05 18:26
  • 0
Комментарий к "Усталость Европы"
  • 04.05 17:19
  • 0
Комментарий к "Противолодочная операция НАТО дает сигнал ВМФ России"
  • 04.05 17:11
  • 7
Экономике России предрекли тектонические изменения через 10 лет
  • 04.05 17:02
  • 15689
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 04.05 15:59
  • 0
Усталость Европы
  • 04.05 15:51
  • 0
Вильнюс застрял между ЕС и США
  • 04.05 15:36
  • 2
В ближайшие десятилетия продолжится гонка технологий, заявил Медведев
  • 04.05 13:42
  • 1
Комментарий к "«Ударная мощь снижается»: на Западе подсчитали потери стратегической авиации ВКС РФ"
  • 04.05 12:57
  • 1
«Ударная мощь снижается»: на Западе подсчитали потери стратегической авиации ВКС РФ
  • 04.05 12:54
  • 2
Россия на переломе: эксперт призвал говорить с людьми честно
  • 04.05 12:53
  • 1
В США объяснили появление «Ковра» у российского Су-57
  • 04.05 12:25
  • 1
Пентагон договорился с ведущими разработчиками ИИ о боевом применении их систем
  • 04.05 12:03
  • 1
Путин подписал закон о праве таможенников уничтожать беспилотники
  • 04.05 01:44
  • 10
В США назвали Су-57 угрозой для F-35