Ученые из США и Германии предложили неожиданный способ преодолеть ограничения на КПД солнечных панелей: направить «неуловимые» для генерации электроэнергии электроны на производство водорода. Первый же прототип гибридной ячейки показал втрое большую эффективность по сравнению с обычными устройствами для фотокатализа.

Об этом пишут «ЭлектроВести».

Преобразовать энергию солнца в электричество сейчас пытаются двумя независимыми путями. Первый — вырабатывающие электричество солнечные батареи. Другой — фотокатализ воды, разделяющий ее на кислород и водород для использования второго в топливных элементах. Команда ученых из США и Германии опубликовала в Nature Materials статью о революционном подходе, сочетающем оба варианта. Свой солнечный элемент они назвали гибридным.

Он превращает свет солнца и воду сразу в два источника энергии — электричество и водород. И уже первый прототип, как заявил Science Daily глава команды Гидеон Сегев, показал впечатляющую производительность.

Главная задача обычных фотоэлектрохимических элементов — уловить и преобразовать в электрическое напряжение как можно больше света с разной длиной волны. Такие элементы делают слоеными: верхний слой улавливает инфракрасный свет, далее — видимый, а нижние слои — ультрафиолет. Однако, по словам Сегева, структура слоеного пирога приводит к тому, что порядочное количество возбужденных светом электронов извлечь из толщи панели не удается. «Это как если бы вы все время ехали на машине на первой передаче», — говорит ученый.

Сегев и его коллеги решили высвободить электроны, подсоединив к нижнему слою панели дополнительные электроды.

После того, как компьютерная симуляция подтвердила гипотезу, они собрали первый прототип. «К нашему удивлению, все сработало!» — говорит исследователь.