Ученые разработали новую ячейку для солнечных батарей, которая повышает их эффективность на 50%. Достигнуть такого показателя удалось за счет того, что ячейка собирает энергию со всего видимого спектра света. Кроме того, она способна преобразовывать эту энергию в водород. Описание работы ученых из Университета штата Огайо опубликовано в журнале Nature Chemistry.
Водород рассматривается многими инженерами, особенно в Японии и Корее, как горючее топливо для автомобилей с почти нулевым выбросами углекислого газа. Одним из способов получения водорода является его отделение от воды.
Обычно это делается путем расщепления молекулы воды на водород и кислород с использованием электричества, но потенциально более простым эффективным способом сделать это является фотокаталитическое расщепление воды. При этом процессе в качестве источника энергии вместо электричества используется свет.
До сих пор инженерам не удавалось коммерциализировать производство фотокаталитического водорода, но теперь ученые обнаружила одну из самых эффективных фотокаталитических молекул на сегодняшний день.
В то время как большинство предыдущих фотокатализаторов фокусировались на ультрафиолетовых волнах высокой энергии, новый может захватывать энергию ультрафиолета через весь видимый спектр и в ближнем инфракрасном диапазоне. Это позволяет ему поглощать до 50% больше солнечной энергии, чем ячейки современных солнечных батарей.
Инженером предстоит оптимизировать ячейку прежде, чем начнется ее коммерческое производство. В первую очередь, им придется найти замену родию — дорогому и редкому металлу.
Ранее ученые представили новый способ повышения КПД перовскитных солнечных батарей. Для этого они используют быстрые лазеры, которые помогают определить наиболее «сцепляемые» материалы, лучше всего взаимодействующие с перовскитом.