Работники лаборатории Lawrence Berkeley (США) совместными усилиями с немецкими коллегами смогли открыть инновационную технологию в области солнечной энергетики. По словам самих инженеров, их изобретение способно произвести фурор в сфере «зеленой» энергетики.
Солнечная панель американских изобретателей способна производить электроэнергию за счет протекающих в ней фотовольтаических процессов и при этом производить водород. Водородные соединения получают за счет расщепления молекул воды.
Вся научная мировая общественность уже долгое время ломает голову над процессом фотосинтеза, делая попытки воспроизвести его в искусственных условиях. Общеизвестный факт, что при фотосинтезе солнечные лучи запускают химические процессы, которые и позволяют из воды получить водород.
В разработках многих мировых лабораторий существуют технологии, воссоздающие фотосинтез. Только о коммерческом применении этих разработок пока говорить не приходится. Вся проблема кроется в том, что искусственный фотосинтез часто требует наличия вспомогательного источника энергии. Сама идея использования энергии солнца для энергообеспечения электролизера во время переработки воды до состояния водорода сейчас активно разрабатывается и воплощается в реальность по всему миру.
Результат работы изобретателей из США воплотился в инновационном устройстве, способном генерировать одновременно два вида энергии. Солнечная панель использует для работы тандем фотоэлектрического элемента с кремниевым.
«Гибридные фотоэлектрохимические и фотовольтаические элементы для одновременного производства химического топлива и выработки электроэнергии» — полное название изобретения. Схема работы устройства и его технические характеристики отражены в статье для издания Nature Materials.
Изобретатели утверждают, что их девайс имеет способность к поглощению более чем 20 процентов солнечных лучей. Показатели эффективности панели при производстве водородных соединений составляют почти 7 процентов, а при генерации электроэнергии – более 13 процентов.
Современная солнечная энергетика в вопросах искусственного фотосинтеза столкнулась с проблемой ограничения объемов генерации кремниевого фотоэлемента. Это происходило по причине низкой производительности других элементов. Представитель команды разработчиков из США Гидеон Сегев сообщил, что данная проблема сравнима с передвижением авто на 1-й скорости. Электроэнергия генерировалась в значительно большем объеме, но из-за размещения кремниевого элемента не в месте максимальной мощности электроны в состоянии возбуждения не имели возможности выхода. Потеря энергетического заряда электронами происходила еще до начала их полезного действия.
Изобретатели пришли к решению данного вопроса через установку дополнительного электрода. Его расположили на задней части кремниевой составляющей. В результате, один контакт стал регулировать производство водородных соединений, а второй – сбор электричества.
Данная технология может быть внедрена в архитектуре для получения энергии зданиями. Кроме того, электротранспорт может сделать огромный рывок в повышении производительности за счет использования этой разработки.
