Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

5005
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
  • 26.08 09:44
  • 2
Командующий ВВС заявил о почти полном обновлении парка авиации России
  • 26.08 09:27
  • 2
Российские ЗРК С-400 достигли беспрецедентного поражения целей благодаря новому методу наведения на загоризонтной дальности (Military Watch Magazine, США)
  • 26.08 07:10
  • 2
Швеция радикально изменит методы шпионажа в России
  • 26.08 05:28
  • 0
О современном воздушном бое.
  • 26.08 03:55
  • 1
Путин анонсировал атомный мегапроект: Россия построит АЭС на 30 ГВт
  • 26.08 03:40
  • 1
Эксперт сообщил о применении ПО от Palantir для планирования операций ВСУ
  • 26.08 03:40
  • 1
ОДКБ не взаимодействует с Арменией в военной сфере, заявили в МИД
  • 26.08 03:32
  • 1
Финляндия заказала дронов на €14 млрд
  • 26.08 03:29
  • 2
«Уралдронзавод» представил способный уничтожить здание беспилотник «Упырь-К»
  • 26.08 03:23
  • 1
Временное управление на критически важных объектах инфраструктуры не предполагает национализацию
  • 25.08 13:26
  • 4
Гаражный креатив
  • 25.08 09:01
  • 16393
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 25.08 04:28
  • 2
Охраняющие Москву зенитные ракетно-пушечные комплексы получили новые ракеты
  • 25.08 02:01
  • 1
Зачем самолет США c новейшей системой РЭБ дебютировал над Балтикой
  • 25.08 01:56
  • 1
Новейшие ракеты KN-30 из КНДР могут нести боеголовки массой до 2,5 и 4,5 тонны