Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

5086
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
  • 29.10 11:35
  • 1
Разведка США раскрыла облик китайского военного космоплана
  • 29.10 10:36
  • 1
В США связали отсутствие «Арматы» на СВО с дронами
  • 29.10 10:17
  • 1
Мантуров назвал поставки оружия для СВО приоритетом ОПК
  • 29.10 04:17
  • 2
Су-57 ударил ракетами-невидимками по аэродрому ВСУ
  • 28.10 19:45
  • 1
Российский «патрон последнего шанса» оценили
  • 28.10 17:30
  • 0
Под цифровой маской
  • 28.10 17:21
  • 0
Ядерная паника в США
  • 28.10 16:27
  • 1
«Матрешка» с сюрпризом: в России разработали новый антидроновый патрон
  • 27.10 22:34
  • 0
Комментарий к "Члены парламента предупредили, что подлодки Королевских ВМС не способны отразить атаку арктического флота России (The Telegraph UK, Великобритания)"
  • 27.10 21:40
  • 2
Франция предложила разместить истребители с ядерным оружием в 10 странах
  • 27.10 19:57
  • 1
ВКС России получили партию Су-57 в новом облике
  • 27.10 19:51
  • 1
Комментарий к "Подготовка к интервенции. Что затеяла НАТО у российских границ"
  • 27.10 18:11
  • 1
Члены парламента предупредили, что подлодки Королевских ВМС не способны отразить атаку арктического флота России (The Telegraph UK, Великобритания)
  • 27.10 18:06
  • 2
Пентагон планирует к 2035 году увеличить парк истребителей ВВС США до 1500 машин
  • 26.10 18:32
  • 1
Сувалкский коридор: немцы репетируют «Drang nach Osten»