Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4985
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
  • 30.07 11:53
  • 7
Дуров: Чиновнику, «сломавшему интернет» в РФ, американцы должны вручить медаль
  • 30.07 06:08
  • 0
Комментарий к "Как церковное мракобесие тормозило развитие Российской науки в XVII XIX веках"
  • 30.07 05:34
  • 0
Комментарий к "Чем русская гвардия отличалась от советской"
  • 30.07 02:25
  • 1
Робот-паук QuadBoat сможет бегать по воде и спасать тонущих людей
  • 30.07 02:15
  • 1
На Украине отмечают рост у ВС РФ количества средств для противодействия Starlink
  • 29.07 20:44
  • 0
Комментарий к "Страсти по «Арене-М»: изобрела ли Россия панацею для защиты танков от FPV-дронов?"
  • 29.07 18:45
  • 0
Комментарий к "Главная причина поражений в июне 1941 года"
  • 29.07 17:42
  • 0
Комментарий к "Индия испытала замену С-400"
  • 29.07 15:59
  • 2
Моисеев: для ВМФ построят новейший фрегат водоизмещением более 9 тыс. тонн
  • 29.07 15:51
  • 4
«Снесем все к чертовой матери!» Стоит ли России ударить по производителям БПЛА в Европе?
  • 29.07 15:39
  • 1
Forbes: удары ВС РФ по портам парализовали украинский железорудный экспорт
  • 29.07 12:39
  • 1
Страсти по «Арене-М»: изобрела ли Россия панацею для защиты танков от FPV-дронов?
  • 29.07 10:36
  • 1
Катапульта ударившей по Одессе российской «Бандероли» попала на фото
  • 29.07 10:29
  • 1
Нидерланды заказали новейшие системы обнаружения подлодок для гражданского флота
  • 29.07 09:59
  • 1
Индия испытала замену С-400