Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4834
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
  • 28.01 23:14
  • 13844
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 28.01 22:10
  • 0
Комментарий к "В США российский «Адмирал Кузнецов» назвали дымящейся грудой обломков"
  • 28.01 20:09
  • 1
Комментарий к "В США усомнились в способности Challenger 3 превзойти «Армату»"
  • 28.01 15:45
  • 1
Гиперзвук под контролем: в России создали сверхбыстрый датчик для самолетов будущего
  • 28.01 13:36
  • 5
В США усомнились в способности Challenger 3 превзойти «Армату»
  • 28.01 09:40
  • 1
ВКС России получили в 2025 году семь новых военно-транспортных самолётов Ил-76МД-90А
  • 28.01 09:23
  • 3
В США российский «Адмирал Кузнецов» назвали дымящейся грудой обломков
  • 28.01 06:04
  • 535
Международные расчеты, минуя доллар, по странам
  • 28.01 01:27
  • 1
Китай освоил 3D-печать металлом в космосе
  • 27.01 19:20
  • 0
Комментарий к "Бывший президент Украины оценил роль ВСУ в трансатлантической безопасности"
  • 27.01 09:26
  • 1
Мощность «Ланцета», скорость штурмовика: США раскрыли детали ракеты Jackal
  • 27.01 08:44
  • 121
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 27.01 06:44
  • 0
Комментарий к "Доклад Пентагона: для НАТО Россия является постоянной, но управляемой угрозой"
  • 27.01 06:12
  • 1
По врагу ударили новыми тяжелыми ракетами Х-32, разгоняющимися до 5400 км/ч
  • 27.01 03:24
  • 0
Комментарий к "На Западе российский «Циркон» назвали «смертельным приговором» для противника"