Ржавчина сохранит солнечную энергию

rzhavchina-sohranit-solnechnuju-jenergiju

 Используя энергию солнца и ультратонкие пленки оксида железа (более известного как ржавчина), ученые из Израильского технологического института продемонстрировали новый способ расщепления воды на водород и кислород. Результаты работы вполне способны привести к появлению более дешевых и эффективных технологий долговременного запасания солнечной энергии в форме водородного топлива.
 Оксид железа (α-Fe2O3) представляет собой обычный полупроводящий материал, дешевый в производстве и, в отличие от других полупроводников, таких как кремний, способный окислять воду без того, чтобы при этом окисляться или разлагаться самому.
 Но у любой медали есть некрасивая оборотная сторона. Ржавчина, хотя и считается полупроводником, имеет слишком низкую проводимость, которая не позволяет фотосгенерированным носителям заряда (электронам и дыркам) разойтись на достаточное расстояние и избежать бестолковой аннигиляции.
 Покопавшись в законах физической оптики, израильтянам, похоже, удалось найти способ, позволяющий обойти это досадное недоразумение. Так была создана схема, в которой эффективная абсорбция света в ультратонких пленках сопряжена с не менее действенным использованием фотосгенерированных носителей заряда.
 Речь идет о создании резонансных ловушек, в которые попадает свет на ультратонких пленках, выполненных в виде оптических резонаторов. Взаимодействие между волнами, распространяющимися в противоположных направлениях, увеличивает абсорбцию света на глубине в четверть волны (а иногда и глубже), усиливая интенсивность в области, близкой к сáмой поверхности пленки, где фотосгенерированные минорные носители заряда (дырки) способны достичь поверхности и окислить воду до того, как произойдет их рекомбинация.
 Схема может быть использована при изготовлении недорогих солнечных батарей, объединяющих в себе фотоэлектроды из оксида железа и традиционные кремниевые ячейки для одновременного производства электричества и водорода. Ну а последний пригодится в качестве своеобразной формы хранения солнечной энергии, которая пойдет в дело в темное время суток и в менее благоприятных погодных условиях.

Источник 

© 2013-2014 «Факты планетарных масштабов». Если вы цитируете наш сайт, не забывайте всегда указывать ссылку на planeta-faktov.ru
Использование материалов сайта в коммерческих целях запрещено. Для правообладателей - страница «контакты». Большая часть информации берётся из открытых
источников в интернете и является обзором средств массовой информации, не может претендовать на безусловную истину, предоставлена для ознакомления, анализа и обсуждения.
Карта сайта (категории: планета Земля, космические явления, космическая техника, исследования планет, человек в космосе, снимки Марса HD (HiRISE), авторские статьи)