Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4881
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
  • 11.04 21:36
  • 0
Комментарий к "США возвращаются к авиации 4 поколения. Почему? Разбираемся в проблеме"
  • 11.04 20:03
  • 2
Пошли суда: фрегат «Адмирал Григорович» провел два наших танкера через Ла-Манш
  • 11.04 19:15
  • 0
Комментарий к "Алжирский Су-57 впервые показали на качественном снимке"
  • 11.04 17:56
  • 1052
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 11.04 17:07
  • 15494
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 10.04 19:59
  • 0
Комментарий к "Ад разверзся: Зеленский взмолился о пощаде. Русские только вошли во вкус"
  • 10.04 18:49
  • 1
Структурный коллапс НАТО — результат отрыва от реальности (The Spectator, Великобритания)
  • 10.04 17:35
  • 0
Комментарий на взгляд из 2021 г. (Чжунго цзюньван (Китай): США и Россия «демонстрируют друг другу» асимметричную боевую мощь)
  • 10.04 11:19
  • 1
Чжунго цзюньван (Китай): США и Россия «демонстрируют друг другу» асимметричную боевую мощь
  • 10.04 06:11
  • 0
Что может быть в случае возможного (но еще не "решенного") "военного отступления" Трампа в Иране.
  • 10.04 05:12
  • 4
В США назвали Су-57 угрозой для F-35
  • 10.04 05:07
  • 0
Комментарий к "Новые противокорабельные ракеты помогают Киеву бить по российской территории"
  • 10.04 04:46
  • 0
Комментарий к "Под чужим «ядерным зонтиком»: цена безопасности"
  • 10.04 02:41
  • 0
Комментарий к "В США назвали Су-57 угрозой для F-35"
  • 09.04 20:00
  • 0
Комментарий к "Российский ЗРК С-400 "Триумф" — головная боль НАТО (The National Interest, США)"