Нанопроволоки из фосфида галлия позволяют повысить выработку водорода в солнечных панелях

Нанопроволоки из фосфида галлия позволяют повысить выработку водорода в солнечных панелях

Одна из наиболее перспективных форм искусственного фотосинтеза заключается в использовании солнечной энергии для расщепления жидкой воды на кислород и водород, который можно использовать в качестве экологически чистого топлива. Наиболее эффективным полупроводниковым материалом для такой задачи является фосфид галлия (GaP), с помощью которого можно преобразовывать солнечный свет в электричество, а также разделять воду. К сожалению, этот материал является слишком дорогим для массового производства, но исследователи смогли использовать фосфида галлия в переработанном виде, чтобы создать прототип солнечного элемента, который требует в 10 000 раз меньше этого материала, но при этом в 10 раз повышает выработку водорода.

GaP имеет потенциал для создания солнечного топливного элемента «все в одном», и исследователи из Технологического университета Эйндховена и FOM Foundation продемонстрировали, как нанопроволока из фосфида галлия повышает эффективность фотоэлектрохимического преобразования солнечной энергии в топливо. Хотя это не так эффективно, как кремниевые ячейки, подключенные к батарее, эти тесты с нанопроводами показывают повышенную выработку водорода (около3%) на старте и повышение до 10 раз по сравнению с солнечными батареями, если GaP использовался на большой плоскости.

Нанопроволоки из фосфида галлия позволяют повысить выработку водорода в солнечных панелях

Сейчас предпринимаются шаги по созданию идеально структурированных нанопроводов, упорядоченных в массивы 500 нанометров в длину и 90 нанометров в толщину. Такая оптимизация позволит поглощать свет волн разной длины, а также уменьшить потери из-за отражения. Эта конструкция требует меньше GaP и может быть соединена с полимерами для создания гибких устройств с минимальными затратами материала.
Исследователи считают, что есть еще много аспектов, которые нужно доработать, чтобы повысить эффективность. Среди возможных способов рассматривают добавление электрического поля и дополнительных материалов-катализаторов.

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top