Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4742
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
  • 07.10 07:45
  • 141
ChatGPT-4 и нейросети (ИИ) спешат на помощь ГШ ВС РФ и Российской армии
  • 07.10 05:34
  • 6
Для защиты заводов по переработке нефти развернули передвижные группы ПВО
  • 07.10 04:07
  • 1
Комментарий к "Пропущенный вызов"
  • 07.10 01:52
  • 10742
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 06.10 22:46
  • 3
Тяжелая БМП Т-15 на платформе "Армата", возможно, даже нужнее чем танк
  • 06.10 20:12
  • 23
Российские БМПТ получили «теннисную сетку» для защиты от дронов
  • 06.10 16:58
  • 1
Пропущенный вызов
  • 06.10 05:22
  • 1
США собираются применять «стратег» B-21 Raider и как беспилотный носитель ракет
  • 06.10 02:35
  • 1
Украина вряд ли получит ракеты Tomahawk из-за опасности конфликта РФ и США
  • 05.10 23:33
  • 0
В тему "обнуления Томагавков" и прочих БПЛА
  • 05.10 22:01
  • 3
В России назвали способное обнулить ракеты Tomahawk оружие
  • 05.10 18:58
  • 0
Комментарий к "Ядерное оружие: иметь нельзя уничтожить — где поставить запятую? - Мнения ТАСС"
  • 05.10 18:12
  • 8
Всемирное Смутное время: хочет ли в действительности Европа воевать - Мнения ТАСС
  • 05.10 16:12
  • 1
Сербия представила новый 203-миллиметровый миномет
  • 05.10 16:02
  • 2
Белоруссия и РФ приступили к проектированию легкомоторного самолета "Освей" - белорусский премьер