旅行汽车网加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员对他们一直在研究的这种新型太阳能电池感到非常兴奋，谁能怪罪他们？在过去的100年左右的时间里，每个人都在研究基于半导体的太阳能转换，与此同时，一个有前途的新领域叫做等离激元技术也在不断涌现。该研究小组开发了一种自由浮动的等离激元装置，该装置仅使用清洁的可再生太阳能即可从水中产生氢，这可能导致燃料电池电动车高效，低成本地生产氢，以及其他用途。
燃料电池的低成本氢气
在持续探讨新设备的细节之前，让我们看一下它如何适应全局。零排放氢燃料电池有一个光明的未来，但有一个很大的收获：它们依靠氢运行，将水分解成氢和氧是一个昂贵，耗能的过程。
解决该问题的一种方法是使用太阳能为该过程提供动力，例如麻省理工学院开发的“人造叶”太阳能电池。
等离子设备提供了一种更耐用，可能更有效的方法来实现相同的目标。
UC-圣塔芭芭拉等离子太阳能电池
如UCSB作家索尼亚·费尔南德斯（Sonia Fernandez）所述，当太阳光照射到由半导体材料制成的传统太阳能电池时，电子会移动位置以留下带正电的“空穴”，从而产生电流。
等离子太阳能设备还利用太阳能使电子位置发生变化，但它们由金属纳米结构而非半导体制成。
UCSB团队以“金纳米棒”的“森林”形式创建了一个单元，顶部是二氧化钛晶体和铂纳米颗粒。当将纳米棒中的电子置于带有催化剂的水中并暴露在可见光下时，它们会一起振荡，从而产生一种称为等离子体波的现象。费尔南德斯写道：
“当这些等离激元波中的'热'电子被轻粒子激发时，一些电子就沿着纳米棒行进，穿过晶体二氧化钛的过滤层，并被铂粒子捕获。这会导致反应将氢离子与形成水的键分开。同时，被激发的电子留下的空穴朝向棒下部的钴基催化剂形成氧气。”
作为基于半导体的太阳能电池的替代品，等离激元电池距离商业开发还有几年的路程。但是，到目前为止，这项工作的一个有希望的方面是纳米棒的坚固性，它除了可以提高效率外，还可以使该器件的使用寿命比当今的常规太阳能电池更长。
为等离子未来做好准备
UCSB并不是唯一一个梦想等离子体时代的研究机构。在斯坦福大学，研究人员正在研究整合了等离子体效应的“华夫铁”薄膜太阳能技术，从而使薄膜更薄，更有效，更耐用。
同时，其他清洁，低成本制氢的途径也在研究中。例如，劳伦斯·伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）正在开发一种太阳能工艺，该工艺使用“无序”钛纳米晶体来提高效率，布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory）正在研究一种廉价的镍基催化剂。
图片（已裁剪）：light罗尼（Ronnie）的阳光
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