Современные солнечные элементы используют световую энергию для получения электронов и дырок, которые затем передаются полупроводниковыми материалами во внешние схемы для использования людьми, но мало кто интересуется альтернативной формой электричества, обусловленной световой энергией, которая получается путем разложения молекул воды на противоположную Заряженные протоны и гидроксиды Недавно исследователи из США сообщили о новом дизайне в журнале Joule, который имеет хорошие перспективы применения в производстве электроэнергии и опреснении.
Шейн Ардо, доцент и старший автор Калифорнийского университета в Ирвине, сказал, что команда создала «ионно-смоделированный электронный солнечный элемент PN-перехода», который использует световую энергию для возбуждения полупроводниковых свойств воды для создания ионного электричества. Механизм создания устройства, которое обессоливается непосредственно на солнце.
В новом исследовании исследователи пропускали воду через две ионообменные мембраны, одна из которых транспортировала в основном протоны положительно заряженных ионов, а другая в основном из отрицательно заряженных ионов, таких как гидроксиды, которые действуют как пара «химических ворот» Затем исследователи использовали систему лазерного облучения, которая позволяла молекулам фоточувствительного органического красителя связываться с мембраной, которая, в свою очередь, освобождала протоны. Затем эти протоны переносили на кислотную сторону мембраны для получения ионных токов до 100 мВ (В среднем 60 мВ).
Хотя достижимый текущий уровень бимембранной системы по-прежнему является ее основным основным ограничением, за исключением случайного порога более 100 мВ, фотоэлектрическое напряжение должно быть усилено до 200 мВ для опреснения, Цель очень оптимистична: «Зная природу воды, мы можем лучше спроектировать эти интерфейсы биполярной мембраны, чтобы максимизировать напряжение и ток», - сказал Ардо.
В конечном счете, опреснение морской воды является лишь одним из применений, разработанных исследователями для синтеза световых протонных насосов, а также может использоваться для подключения электронных устройств к сигнальным интерфейсам мозгового компьютера и даже к тем, которые включают живую ткань и искусственные цепи «Искусственные клетки» обеспечивают энергию.
