Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

5027
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
  • 16.09 18:20
  • 1
Россия может создать многоразовый лунный аппарат нового типа к 2040 году
  • 16.09 17:49
  • 2
Начальник бронетанкового управления МО РБ: современному танку альтернативы в ближайшей перспективе не будет
  • 16.09 11:03
  • 0
Украинский след
  • 16.09 05:00
  • 0
Комментарий к "От Москвы до Киева: Трамп ведет к миру или новой эскалации? (Al Jazeera, Катар)"
  • 16.09 01:52
  • 1
Новое оружие России уже изменило ход СВО. На Западе признали его эффективность и назвали полной неожиданностью для ВСУ
  • 16.09 01:27
  • 1
От Москвы до Киева: Трамп ведет к миру или новой эскалации? (Al Jazeera, Катар)
  • 15.09 20:08
  • 0
Комментарий к "Начальник бронетанкового управления МО РБ: современному танку альтернативы в ближайшей перспективе не будет"
  • 15.09 18:26
  • 4
Стремительная модернизация российского атомного подводного флота насторожила НАТО (Military Watch Magazine, США)
  • 15.09 15:43
  • 1
«Боец» с характером: разработан бронированный багги для военных снабженцев и медиков
  • 15.09 14:10
  • 0
Комментарий к "Почему танки не устарели из-за дронов и продолжат применяться в будущем?"
  • 15.09 13:13
  • 1
"Ростех": пришло время готовить прединженеров
  • 15.09 12:49
  • 0
Работа на результат
  • 15.09 12:41
  • 0
Тяжело в учении…
  • 15.09 09:43
  • 1
Ведущий эксперт по внешней политике Сухасини Хайдар: "Похоже, что в G7 все сводится к расовым вопросам и доминированию старых держав" (Berliner Zeitung, Германия)
  • 15.09 06:37
  • 25
Оффлайн нейросеть без цензуры на личном ПК или ноутбуке