Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4924
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
  • 27.05 20:16
  • 2
Картаполов назвал причину отсутствия ударов по мостам через Днепр
  • 27.05 19:44
  • 15909
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 27.05 19:08
  • 0
Комментарий к "Картаполов назвал причину отсутствия ударов по мостам через Днепр"
  • 27.05 18:30
  • 1117
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 27.05 11:52
  • 0
Вглядываясь в перспективу
  • 27.05 11:43
  • 1
Замена легендарным Ан-2 вышла на финишную прямую
  • 27.05 10:48
  • 1
Пентагон поспорил со SpaceX из-за цены на Starlink
  • 27.05 10:43
  • 4
Еще один модернизированный бомбардировщик Ту-160М
  • 27.05 10:32
  • 1
Для астронавтов придумали способ стирать одежду без воды
  • 27.05 10:08
  • 4
Всеми силами: как ВС России ответили на теракт в Старобельске
  • 27.05 06:52
  • 2
Су-35С уничтожают БПЛА на дальних подступах, рассказал летчик
  • 27.05 06:38
  • 2
ВМС Бангладеш приняли гидрографическое судно из состава британского флота
  • 27.05 04:35
  • 0
Комментарий к "Всеми силами: как ВС России ответили на теракт в Старобельске"
  • 27.05 02:08
  • 1
Российские ученые создали защиту зданий от ударов БПЛА весом до 250 кг
  • 26.05 20:00
  • 2
Названы сроки поставок разработанного на замену Ан-2 самолёта ЛМС-901 «Байкал»