这个新的自我修复半导体可以承受一百个太阳的辐射
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几年前,我谈到了美国的一系列新技术,这些技术将在深空纳米卫星和航天器上的电子设备上被它们的不断且有害的辐射炸毁,这些辐射在太空中到处都可以找到 - 这是一个非常聪明的技巧。但是,现在,这项技术的分支已经发现,在新型的太阳能电池板通过称为人造光合作用的过程将水转化为氢和氧气方面,在将水转化为氢和氧气方面的效率达到了9%。
密歇根大学周三发表的新闻稿称,这是一个重大突破,因为它的效率几乎是先前的太阳能开水实验的效率近十倍。
U-M电气和计算机工程学教授Zetian Mi说:“最后,我们认为人造光合作用设备将比自然光合作用更有效,这将为碳中立性提供道路。”
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由MI领导的研究背后的团队能够收缩半导体的大小,通常是设备中最昂贵的部分,并开发了一种自我修复的半导体,可以承受相当于160个太阳的浓缩光。
Asides由于在深空根源中,该技术有可能显着降低许多化学过程所需的可持续氢成本,并且可以用作独立的燃料,也可以用作可持续性的所谓的所谓的太阳能燃料,称为太阳能燃料。
出色的结果是两个发展的产物。首先是将阳光聚焦的能力而不会损坏用于捕获它的半导体。第二种方法涉及使用太阳光谱的较高能量部分进行分裂,并使用光谱的较低能量部分加热反应。
新闻稿称,一种为魔术提供动力的半导体催化剂随着用法而变得更好,并承受通常在使用阳光来加油化学反应时通常发生的恶化。
U-M电气和计算机工程研究研究员Peng Zhou说:“与某些半导体相比,我们将半导体的大小缩小了100倍以上。”
“我们的技术生产的氢可能非常便宜。”
半导体还可以在高温惩罚的高温下生存,除了忍受高光强度,更多的热量促进了氢和氧气以保持分开,而不是重新形成键并分裂水,从而加快了水分水分的速度。由于这些,团队能够收集额外的氢。
在硅表面上,生长了氮化淀粉的纳米结构以形成催化剂。然后通过半导体晶圆捕获光,并转变为游离电子和孔,当电子释放时,它们是带正电荷的空间。纳米级金属球占1/2000毫米千米,散布在整个纳米结构中,并利用环境中的电子和孔来驱动反应。
温度通过屏幕顶部的直接绝缘层保持在烤面包的75摄氏度或167华氏度。该温度足够加热以帮助促进反应,同时保持足够冷却,以使半导体催化剂有效发挥作用。
在外部实验中,将太阳能转化为氢燃料的有效性(温度不一致和阳光)为6.1%。但是,该系统在室内的效率为9%。
该团队计划继续提高技术的效率,并生产可直接用于燃料电池的超高纯氢。
该研究最初是在自然界发表的。