Разработано устройство, генерирующее электричество и водород из света и воды

Команда исследователей из Лаборатории Беркли добилась успеха в создании устройства искусственного фотосинтеза, которое использует воду и солнечный свет для получения двух типов энергии: водорода и электричества. Его название HPEV расшифровывается как hybrid photoelectrochemical and voltaic cell – «гибридная фотоэлектрохимическая и гальваническая ячейка».

Существовавшие ранее устройства искусственного фотосинтеза были способны использовать лишь незначительное количество попадающего на них солнечного света. Ведущий автор исследования Гидеон Сегев сравнил такой подход с условием, если бы автомобиль всё время ездил лишь на первой передаче – энергия используется крайне неэффективно. Он объяснил, что поступающую солнечную энергию можно было бы собирать, но так как кремний не используется по максимуму своих возможностей, большинству возбуждённых электронов в кремнии некуда деваться, и они теряют свою энергию прежде, чем её можно было бы использовать в полезных целях, пишет Engadget.

Ученые дали этим электронам возможность выйти. Для этого был добавлен второй электрический контакт к задней части кремниевого компонента устройства, который разделяет электрический ток, созданный энергией солнечного света. В итоге, часть энергии направляет на разделение водорода и кислорода в воде, другая часть трансформируется в электричество. Предыдущие устройства искусственного фотосинтеза обладали эффективностью на уровне 6,8%. Как отмечает Гидеон Сегев, разработанное его командой устройство обеспечивает совокупную эффективность уже на уровне 20,2%.

У команды уже готова работоспособная основа, на базе которой планируется проводить дальнейшее усовершенствование системы, а также разрабатывать решения для реального мира. Однако пока не уточняется, когда можно ожидать появление этих самых реальных коммерчески используемых решений на базе данной технологии, позволяющей одновременно вырабатывать электроэнергию и расщеплять воду на водород и кислород.