Mokslininkai atranda naujų būdų, kaip panaudoti saulę švarios energijos ateičiai.

„Berkeley Lab“ bendradarbiaujant su Noras O „TU Freiberg“ priartina mus prie fotoelektros ir saulės kuro sistemų.

Per pastaruosius 50 metų mokslininkai labai pasistūmėjo į saulės elementų technologiją, kuri saulės šviesą paverčia elektra, ir dirbtinius fotosintezės įtaisus, kurie saulės šviesą ir vandenį paverčia anglies neturinčiu kuru. Tačiau šiandien šie šiuolaikiniai švarios energijos šaltiniai yra neefektyvūs konkuruoti su elektra ar nafta pagamintais transporto degalais.

Dabar mokslininkai iš Berkeley Lab, DESY, Europos XFEL ir Freibergo technikos universiteto (Vokietija) pranešė Gamtos bendravimas Atrastas paslėptas elektrinio krūvio kelias, kuris galėtų padėti mokslininkams sukurti efektyvesnius būdus, kaip saulės šviesą paversti elektros ar saulės energija, pavyzdžiui, vandeniliu.

Naudodamiesi DESY nemokama elektronine lazerine blykste, mokslininkai vario-ftalocianino: fullereno (CuPc: C) ultravioletinių, infraraudonųjų ir rentgeno spindulių lazerio blyksnius skleidė.60Medžiaga krūvio susidarymo mechanizmui tirti, kai laiko skiriamoji geba yra 290 femtosekundžių (290 sekundžių kvadrilijoninių sekundžių).

Įkrovimo kelias

„Berkeley Lab“ vadovaujamas tyrimas atskleidė nežinomą vario-ftalocianino kelią: fullereno medžiagą, kuri iki 22% absorbuotų infraraudonųjų spindulių fotonų paverčia atskirais krūviais. Kreditas: Oliveris. Gessnerio / Berkeley laboratorija ir Friedricho Rotho / Bergakademie Freibergo technikos universitetas

Sujungus ultravioletinių spindulių impulsus su technika, vadinama laiko rentgeno vaizdo spektroskopija (TRXPS), mokslininkai gali realiuoju laiku stebėti ir suskaičiuoti, kiek yra infraraudonųjų spindulių fotonų. Kiek sugeria CuPc: C60 Jis gamina naudingus dalijamus jonus, o absorbuotų fotonų skaičius lemia tik medžiagos kaitinimą.

Jų unikalus požiūris atskleidė nežinomą kelią CuPc: C.60 „Berkeley Lab“ chemijos skyriaus vyresnysis mokslininkas ir šio tyrimo bendraautorius Oliveris Gessneris sako, kad jis infraraudonųjų spindulių fotonus pakeičia 22 proc.

Ankstesni CuPc tyrimai: C60 Sistemos efektyvumas paprastai vertinamas matuojant bendrą krūvį arba vandenilio arba deguonies kiekį, susidarantį naudojant medžiagas saulės elementuose ar fotokatalizės įrenginiuose. „Tačiau tai jums parodys, koks efektyvus yra visas procesas.“ Tačiau yra daug. vyksta tarp šių sistemų, kurios nėra gerai suprantamos – ir jei nesuprasime šių tarpinių žingsnių, negalėsime sukurti lengvos derliaus nuėmimo sistemos. Mūsų tyrimai padės žmonėms sukurti geresnius modelius ir teorijas, kad galėtume ten patekti “.

Nuoroda: „Femtosekundinio XPS tiesioginiai jonų atskyrimo organinės šviesos surinkimo sistemose stebėjimai“, autoriai Friedrichas Rothas, Mario Borgwardtas, Lukasas Wenthausas, Johannesas Mahlas, Steffenas Palutke, Günteris Brenneris, Giuseppe Mercurio, Serguei Molodtsovas, Wilfriedas. Wurthas, Oliveris Gessneris ir Wolfas Eberhardtas, 2021 m. Vasario 19 d. Gamtos bendravimas.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21454-3

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.