Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4610
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
  • 30.01 09:47
  • 7302
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 30.01 08:43
  • 147
В России запустили производство 20 самолетов Ту-214
  • 30.01 07:57
  • 220
Россия приняла на вооружение новую боевую машину поддержки танков "Терминатор-2", разработанную специально для уличных боев: это настоящий "комбайн смерти"! (Sohu, Китай)
  • 30.01 00:11
  • 1
Некое сочетание взглядов "со стороны" (сейчас) и "изнутри" (на основе прошлого опыта)
  • 29.01 20:11
  • 0
Ответ на "Запад вооружается для мира?"
  • 29.01 18:14
  • 9
Италия приобретет 380 ОБТ KF51 "Пантер" и 1050 БМП KF41 "Линкс"
  • 29.01 17:37
  • 0
Запад вооружается для мира?
  • 29.01 17:12
  • 6
Генеральская сделка
  • 29.01 12:30
  • 1
Создан аккумулятор на основе грибов и сахара
  • 29.01 12:19
  • 1
Умер главный российский строитель дирижаблей
  • 29.01 02:30
  • 0
Ответ на "Ковальчук: москитный флот для РФ имел бы преимущества перед большими кораблями"
  • 28.01 23:37
  • 1
В зоне СВО заметили БМП с «мохнатым» «царь-мангалом»
  • 28.01 22:38
  • 0
По заявке местного начетчика: о кораблестроительных программах США
  • 28.01 18:16
  • 7
О современном ВМФ РФ, в свете существующих тенденций.
  • 28.01 16:59
  • 27
Против дронов и скрытых целей. В российскую армию поступают новые зенитки