| 0 |
|
Новый метод использования солнечной энергии, разработанный в Калифорнийском университете в Санта-Барбара (UCSB), по мнению его авторов, станет первой за 70 лет альтернативой фотоэлектрическому преобразованию на базе полупроводников.
В традиционном фотоэлектрическом процессе падающие фотоны возбуждают электроны, и заставляют их покидать свои места, создавая положительно заряженные «дырки». Результатом является ток носителей заряда, который можно использовать для различных практических приложений.
Технология, представленная профессором химии UCSB Мартином Московицем (Martin Moskovits) и его коллегами, в последнем издании Nature Nanotechnology, базируется на применении наноструктурированных металлов, а точнее, массива золотых наностержней.
Для эксперимента эти стержни покрывались сверху слоем кристаллического диоксида титана с включениями наночастиц платины, и погружались в воду. На нижнюю часть стержней наносился катализатор окисления на основе кобальта.
Видимый свет вызывает коллективные колебания электронов проводимости металлов стержня. Такие волны называются поверхностными плазмонами и поглощают значительную часть падающего излучения.
Часть плазмонных волн проходит вверх по наностержню, сквозь диоксид титана, выполняющий функцию фильтра, и поглощаются частицами платины. В результате происходит реакция, высвобождающая из воды ионы водорода.
Одновременно, дырки, оставленные возбужденными электронами, спускаются по стержнями вниз, к кобальтовому катализатору, и инициируют образование кислорода.
В ходе испытаний производство водорода можно было отчетливо наблюдать на протяжении около двух часов. При этом, оно не сопровождалось явлением фотокоррозии, обычно повреждающим традиционные полупроводниковые материалы за несколько минут. По словам Московица, это устройство использовалось в экспериментах много недель, без каких-либо признаков неполадок.
Плазмонное расщепление воды пока еще менее эффективно и более дорогостояще, чем обычные фотоэлектронные процессы. Однако, как подчеркивает Московиц, эти традиционные технологии исследовались и совершенствовались все последнее столетие — оптимизация плазмонного метода по всей вероятности, потребует гораздо меньше времени.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
