В 25 тысяч раз дольше. В США разработали новый материал для улавливания солнечной энергии
Химики нашли способ предотвратить потерю солнечной энергии (Фото: Unsplash)
Национальная лаборатория Скалистых гор разработала гибридную систему, которая способна эффективно улавливать солнечный свет и предотвращать потерю энергии.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Эффективность современных систем сбора света далека от идеала: обычные солнечные панели захватывают лишь около 20% энергии, а растения — 1%, поскольку высокоэнергетические электроны от солнечного света мгновенно рассеивают избыток энергии в виде тепла.
Чтобы решить эту проблему, ученые соединили кремниевый нанокристалл с молекулярным катализатором 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 состоянии не менее 5 наносекунд. Этот показатель в 25 тысяч раз превышает типичный период охлаждения в обычном кремнии.
«Наша работа стремится раздвинуть границы того, сколько энергии мы можем получить от солнца, а гибридная система полупроводник-молекулярный катализатор, использованная в этом исследовании, раскрывает один из возможных путей», — отметил научный сотрудник лаборатории Натан Нил.
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.
Результаты исследования опубликовали в журнале Journal of the American Chemical Society.
