Новости

Необычные кристаллы повысят выработку водорода при помощи солнечной энергии

13 июля 2022

В Сибирском федеральном университете придумали способ повысить выработку водорода фотоэлектрохимическими ячейками. Для этого ученые разработали новую конструкцию анода для таких ячеек, она позволит поглощать больше солнечного света и повысит эффективность всей системы.

Фотоэлектрохимические ячейки применяются для электролиза водорода, то есть расщепления воды на кислород и водород с помощью электрического тока. Электричество в ячейках вырабатывается под воздействием солнечного света — он нагревает анод, сделанный из специального поглощающего материала. Чем лучше этот материал поглощает свет, тем выше производительность ячейки. В настоящее время КПД таких ячеек составляет около 10%.

Разработанная в СФУ конструкция анода основывается на так называемых таммовских плазмон-поляритонах. Это особое состояние света, возникающее при его локализации на границе многослойного диэлектрического и металлического зеркал. Подобные конструкции обладают высокой поглощающей способностью.

В качестве диэлектрического зеркала в новом аноде использован чирпированный фотонный кристал. Он состоит из слоев с изменяющейся толщиной, что существенно расширяет диапазон отражаемого света. Роль металлического зеркала выполняет тонкий слой нитрида титана, отделенный от кристалла полупроводником.

По словам разработчиков, использование чирпированного кристалла способно повысить коэффициент поглощения света анодом на 8%. КПД фотоэлектрохимической ячейки, то есть эффективность преобразования солнечной энергии в водород, возрастет при этом почти до 14%.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также
Минерал гетит вблизи

В Петербурге точно определили возраст арктического минерала, чтобы облегчить поиск нефти

2 мин. чтения
Китайский ученый изучает получение биотоплива из растений под действием

В Китае улучшили катализаторы для получения биотоплива из растений под действием света

1 мин. чтения
Макет флота ГРП на Петербургском газовом форуме

Зачем нефтяникам «сухопутный флот» и какие «суда» в него входят

3 мин. чтения
Специалисты Восточно-Мессояхского месторождения едут вдоль трубопровода

Ученые выяснили, как улучшить виброизоляцию трубопроводов

2 мин. чтения
Специалист красит промышленнгого робота

В Перми создали программу, которая автоматически управляет роботами-«напылителями»

2 мин. чтения
Поморы на фоне карты Арктики

Как купцы, ученые и инженеры открывали энергетический потенциал российской Арктики

4 мин. чтения
Биотопливный элемент для питания нейроимпланта

Российские ученые придумали «сладкий» источник питания для имплантов

2 мин. чтения
Бестопливный генератор

В Москве создали бестопливный генератор, вырабатывающий электричество за счет холодной воды

1 мин. чтения
Нефтяник на Восточно-Мессояхском месторождении

Эксперт по бурению рассказал, где пригодится первый отечественный органобентонит

2 мин. чтения
Девушка лаборант с пробиркой в руках

В Казани улучшили топливные элементы с помощью крахмала

1 мин. чтения