Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4770
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
  • 20.11 18:45
  • 6
СМИ США: Китай строит новый авианосец, который станет первым атомным
  • 20.11 18:02
  • 1
Верой и правдой служить Отчизне
  • 20.11 15:55
  • 11544
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 20.11 15:43
  • 6
"Для прорыва островных цепей". Китай дал мощный ответ Пентагону
  • 20.11 07:21
  • 5
Искусственный интеллект - реальность, которую поздно отрицать
  • 19.11 23:10
  • 0
Комментарий к "США вынуждены продлить срок службы стареющих подлодок «Огайо»"
  • 19.11 20:29
  • 0
Комментарий к "В США заявили о «невидимости» американских субмарин старой российской техникой"
  • 19.11 18:34
  • 2
Италия заказала первые боевые машины пехоты KF41 Lynx
  • 19.11 17:57
  • 1
Россия испытала гиперзвуковую крылатую ракету "Циркон" в боевых условиях на Украине (Military Watch Magazine, США)
  • 19.11 17:51
  • 1
Россия нашла секретное оружие против украинских беспилотников (The National Interest, США)
  • 19.11 17:24
  • 2
Российская 9М333 стремительно настигла украинского «Батяра»
  • 19.11 17:12
  • 1
Михеев заявил о готовности России к производству Су-57 на экспорт
  • 19.11 15:52
  • 79
МС-21 готовится к первому полету
  • 19.11 14:16
  • 0
«На грани жизни и смерти»
  • 19.11 14:02
  • 1531
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ