Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4824
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
  • 17.01 07:20
  • 13459
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 17.01 05:20
  • 0
Комментарий к "Захарова: любые иностранные войска на Украине станут законными целями для ВС РФ"
  • 17.01 05:15
  • 2
Китайская пресса раскрыла характеристики стратегической АПЛ нового поколения
  • 17.01 02:42
  • 0
Комментарий к "В США впервые показали «Абрамс» нового поколения"
  • 17.01 02:22
  • 1
Комментарий к "Россию обвинили в реализации программы США «Быстрый глобальный удар»"
  • 17.01 01:15
  • 1
Соседей не выбирают, но…
  • 17.01 00:56
  • 0
Комментарий к "Безопасность по-европейски"
  • 16.01 14:19
  • 2
Проблемы с выпуском Ту-214 привели к смене руководства в "Туполеве"
  • 16.01 09:08
  • 0
Безопасность по-европейски
  • 16.01 06:59
  • 0
Комментарий к "«Бои будут затяжными и кровопролитными». Потеряют ли ВСУ Славянск и Краматорск?"
  • 15.01 23:40
  • 0
Комментарий к "Названа способная перехватить «Орешник» система ПВО"
  • 15.01 21:40
  • 0
Комментарий к "Китай превзошел Россию по числу атомных подлодок"
  • 15.01 19:19
  • 192
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 15.01 15:12
  • 2
В чем сила
  • 15.01 12:05
  • 10
Казахстан планирует организовать производство турецкого легкого танка "Тулпар"