Ученые в США создали гибридный материал для улавливания солнечной энергии
Национальная лаборатория Скалистых гор в США разработала гибридную систему, которая способна эффективно улавливать солнечный свет и предотвращать потерю энергии. Как сообщило профильное издание "Interesting Engineering", результаты этого исследования были официально опубликованы в научном журнале "Journal of the American Chemical Society".
Разработка призвана решить главную проблему современной альтернативной энергетики - низкий коэффициент полезного действия существующих систем сбора света. На сегодняшний день обычные солнечные панели способны захватывать лишь около 20% энергии, а растения - всего 1%, поскольку высокоэнергетические электроны от солнечного света мгновенно рассеивают избыток энергии в виде тепла.
Чтобы решить эту проблему, американские ученые соединили кремниевый нанокристалл с молекулярным катализатором кобалоксима. Соединение было выполнено с помощью специфической химической связи - блока этиленпиридина. Это позволило создать уникальную электронную среду, где горячие электроны распространяются одновременно на кремний и катализатор.
Благодаря такому распределению новый гибридный материал стабилизирует электроны и поддерживает их в активном высокоэнергетическом состоянии не менее 5 наносекунд. Этот показатель в 25 тысяч раз превышает типичный период охлаждения электронов в обычном кремнии.
Научный сотрудник лаборатории Натан Нил отметил, что данная работа стремится раздвинуть границы того, сколько энергии можно получить от солнца, а использованная система полупроводник-молекулярный катализатор раскрывает один из возможных путей решения задачи.
В перспективе инженеры смогут применять эту технологию для эффективного расщепления воды на водород или преобразования углекислого газа в углеводородное топливо. Также метод позволит синтезировать удобрения из атмосферного азота, что откроет путь для экологического промышленного производства.
Комментариев нет:
Отправить комментарий