Войти

Новый способ добычи солнечной энергии: без полупроводников

4861
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
  • 12.03 12:01
  • 1
Из-за войны на БВ в Японии и Южной Корее готовы покупать алюминий у «Русала»
  • 12.03 11:02
  • 3
Си Цзиньпин призвал строго контролировать армию Китая
  • 12.03 10:46
  • 473
Подушка безопасности Ирана на фоне слов Израиля о недостаточности вывоза урана
  • 12.03 10:38
  • 14935
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 12.03 07:26
  • 106
МС-21 готовится к первому полету
  • 12.03 02:00
  • 1
Президент Польши решил наложить вето на закон о кредите SAFE, сообщил Туск
  • 12.03 00:43
  • 2
Фон дер Ляйен: отказ от АЭС был стратегической ошибкой Европы
  • 11.03 21:58
  • 0
Комментарий к "Фон дер Ляйен: отказ от АЭС был стратегической ошибкой Европы"
  • 11.03 21:18
  • 0
Комментарий к "НАТО проводит учения рядом с российской границей. Чем должна ответить Москва?"
  • 11.03 19:00
  • 4
Почему Иран беззащитен перед авианосцами США
  • 11.03 16:03
  • 1
Терешкова призвала двигаться дальше
  • 11.03 15:59
  • 1
Производство Ту-214 снова реконструируют
  • 11.03 06:18
  • 1
НАТО проводит учения рядом с российской границей. Чем должна ответить Москва?
  • 10.03 22:35
  • 0
Еще один комментарий к "Почему Иран беззащитен перед авианосцами США"
  • 10.03 06:42
  • 0
Комментарий к "Война против Ирана показала уязвимость Европейского союза (El País, Испания)"