Учёные мира уверены: солнечный свет — это неисчерпаемый источник энергии. Применение на практике такого источника для производства электричества является одним из краеугольных камней производства возобновляемой энергии. Доподлинно известно, что больше 40% солнечного света, достигающего поверхности Земли, несут инфракрасный, видимый, ультрафиолетовый спектры.
Солнечный свет основа земной энергетики
Между тем, современные технологии работы с лучами Солнца, как правило, рассчитаны на использование видимого и ультрафиолетового спектра. Технология, предполагающая применение всего спектра солнечной радиации в целом, до сего момента остаётся в состоянии разработки и совершенства.
Теперь, правда, пул японских исследователей Университета Хоккайдо сообщает о том, что удалось синтезировать материалы на базе вольфрамовой кислоты, легированные медью. Таковые, как отмечается, демонстрируют возможности полной солнечной утилизации. Подробности относительно инновационного изобретения публикует журнал «Advanced Materials».
На текущий момент времени ближний и средний инфракрасный спектр солнечного излучения в диапазоне 800-2500 нм никак не используется для производства электрической энергии. Но учёные выяснили: вольфрамовая кислота – это одна из основ разработки инновационных наноматериалов.
Таковые выступают технологическими элементами, позволяющими начать использовать упомянутый выше спектр в деле. Вольфрамовая кислота, как выясняется, обладает кристаллической структурой, содержащей дефекты, способствующие поглощению отмеченных длин волн солнечного света.
Вольфрамовая кислота методология и результат
Исследовательская группа учёных применила на практике разработанную ранее методику фото-обработки. Здесь за основу взят фотосинтез кристаллитов, где участвуют нанокристаллы вольфрамовой кислоты, легированные различными концентрациями меди. Был проведён анализ структуры, а также измерены свойства поглощения света нанокристаллами после обработки.
В частности, измерялись характеристики:
- фототермические,
- фотоиспарения воды,
- фотоэлектрохимические.
Поглощение солнечного света в указанном спектре нанокристаллами оксида вольфрама оказалось очевидным. Будучи легированными медью, нанокристаллы поглощают свет ультрафиолетового, видимого, инфракрасного диапазонов. При этом количество поглощаемого инфракрасного света отмечается на самом высоком уровне при условии легирования медью до 1%.
Нанокристаллы, легированные медью, соответственно, до 1% и 5%, продемонстрировали высокие фототермические характеристики. Легирование 1% медью также показало высокую эффективность испарения воды — около 1,0 кг на м2/час. Структурный анализ нанокристаллов, легированных одним процентом меди показал возможное искажение кристаллической структуры оксида вольфрама ионами меди.
При помощи информации: Hokudai