BTC/USD 10405.74 -0.89%
ETH/USD 337.60 -0.92%
LTC/USD 43.99 -1.59%
BRENT/USD 41.81 0.10%
GOLD/USD 1857.57 -5.59%
RUB/USD 77.18 1.08%
Tokyo
Moscow
New-York

Создан фотоэлектрод, поглощающий 85% видимого света

0

Поглощение света

Команда ученых Научно-исследовательского института электронных наук Университета Хоккайдо разработали фотоэлектрод, который преобразует в электричество 85% энергии видимого света, что в 11 раз более эффективно, чем любые предыдущие устройства.

Изначально команда хотела создать фотоэлектрод, который сможет собирать фотоны в широком спектральном диапазоне, с помощью нанесения наночастиц золота на диоксид титана толщиной 30 нм. Однако материал поглощал лишь малую часть излучения. Для расширения диапазона и усиления эффекта локализованного плазмонного резонанса ученые поместили под полупроводник 100-нанометровую золотую пленку, выполняющую функцию зеркала и значительно усиливающую показатель поглощения наночастиц.

Золотой фотоэлектрод

Слева: строение фотоэлектрода. Справа: вид слоя диоксида титана с золотой пленкой (сверху) и без нее (снизу).

В результате они сами были удивлены тому, что полученный фотоэлектрод мог преобразовывать более 85% всего видимого света. Это связано с тем, что когда наночастицы золота поглощают свет, дополнительная энергия вызывает электронное возбуждение, которое переносит электроны в полупроводник.

Высокий показатель эффективности также привел к улучшению показателей расщепления воды на водород и кислород. Исследователи говорят, что возможность использования их изобретения сразу для двух различных способов получения «зеленой» электроэнергии поможет полностью перейти на возобновляемые источники энергии.

Современные технологии полностью перешли на микроуровень, а недавно ученые научились делать четкие снимки отдельных частей молекул.

текст: Иван Маличенко, фото: Nature Nanotechnology,