У 25 тисяч разів довше. У США розробили новий матеріал для вловлювання сонячної енергії

Про це повідомляє Interesting Engineering.

Ефективність сучасних систем збору світла далека від ідеалу: звичайні сонячні панелі захоплюють лише близько 20% енергії, а рослини — 1%, оскільки високоенергетичні електрони від сонячного світла миттєво розсіюють надлишок енергії у вигляді тепла.

Щоб розв’язати цю проблему, вчені поєднали кремнієвий нанокристал із молекулярним каталізатором за допомогою специфічного хімічного зв’язку — блоку етиленпіридину. Це далу змогу створити унікальне електронне середовище, де гарячі електрони поширюються одночасно на кремній та каталізатор.

Завдяки такому розподілу новий гібридний матеріал стабілізує електрони та підтримує їх в активному стані щонайменше 5 наносекунд. Цей показник у 25 тисяч разів перевищує типовий період охолодження у звичайному кремнії.

«Наша робота прагне розсунути межі того, скільки енергії ми можемо отримати від сонця, а гібридна система напівпровідник-молекулярний каталізатор, використана в цьому дослідженні, розкриває один із можливих шляхів», — зазначив науковий співробітник лабораторії Натан Ніл.

У перспективі інженери зможуть застосовувати цю технологію для ефективного розщеплення води на водень або перетворення вуглекислого газу на вуглеводневе паливо.

Також метод дозволить синтезувати добрива з атмосферного азоту, що відкриє шлях для екологічного промислового виробництва.

Результати дослідження опублікували в журналі Journal of the American Chemical Society.