Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4863
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
  • 15.03 13:36
  • 524
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 15.03 13:29
  • 14982
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 14.03 22:18
  • 0
Комментарий к "Пашинян обвинил Россию в «препятствовании» примирению Еревана и Баку"
  • 14.03 20:34
  • 0
Способен ли российский ВМФ - сейчас, и лет на 20-30 вперед - решать свои задачи по противодействую ВМФ Запада?
  • 14.03 18:38
  • 0
Комментарий к "США прикрыли операцией в Иране переброску войск к России"
  • 14.03 05:30
  • 2
Комментарий к "Ракетные крейсера уцелевшей Российской Империи. Проект 1255 «Скопа». Крейсер «Императрица Мария»"
  • 14.03 02:59
  • 1
Пашинян обвинил Россию в «препятствовании» примирению Еревана и Баку
  • 13.03 23:35
  • 0
Комментарий к "Иран захотел применить аналог «российского кошмара ВМС США». Что известно о высокоскоростных торпедах?"
  • 13.03 23:01
  • 0
Комментарий к "Атаки украинских БПЛА становятся всё массированнее и длительней"
  • 13.03 22:16
  • 0
Чем отличается ВМФ РФ от ВМФ Ирана
  • 13.03 21:34
  • 0
Комментарий к "Как США удалось так быстро расправиться с ВМС Ирана"
  • 13.03 21:00
  • 0
Комментарий к "Экономическая эквилибристика"
  • 13.03 15:58
  • 0
Экономическая эквилибристика
  • 13.03 15:49
  • 0
Совет безопасности и обороны против правительства Польши
  • 13.03 15:43
  • 0
Европа и «бумеранг добра»