Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4866
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
  • 19.03 05:10
  • 688
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 19.03 03:14
  • 1
ЦАМТО: союзники США заняли выжидательную позицию после призыва Трампа отправить корабли в Персидский залив
  • 19.03 01:30
  • 0
Комментарий к "В США назвали оружие для удара по кораблям Китая"
  • 19.03 00:39
  • 0
Комментарий к "В США назвали Су-57 угрозой для F-35"
  • 19.03 00:36
  • 15034
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 18.03 11:10
  • 2
Во Франции обеспокоились российскими ракетами
  • 18.03 10:55
  • 1
США потеряли около 12 БЛА MQ-9 Reaper в ходе вооруженного конфликта с Ираном
  • 18.03 10:50
  • 1
Инженер получил три года за передачу секретов "Варшавянки"
  • 18.03 01:03
  • 0
Комментарий к "Полковник перечислил самое мощное оружие России в зоне СВО"
  • 17.03 21:34
  • 0
Комментарий к "НАТО усиливает патрулирование в Арктике. Главная цель — обнаружить российские подлодки, пока они не ушли на глубину (Business Insider, Германия)"
  • 17.03 21:00
  • 0
Комментарий к "Может ли НАТО разместить ядерное оружие в Финляндии? (The National Interest, США)"
  • 17.03 19:43
  • 0
Комментарий к "США ударом ATACMS затопили российскую «Варшавянку» в Иране"
  • 17.03 18:49
  • 2
США ударом ATACMS затопили российскую «Варшавянку» в Иране
  • 17.03 18:31
  • 1
Почему Китай не бросился защищать Иран
  • 17.03 17:04
  • 0
Польша между двух огней