Пейдун Ян отмечен в номинации «Нетрадиционная энергетика» за изобретение солнечных панелей на основе наночастиц и разработки в сфере искусственного фотосинтеза
Директор Института энергетической нанонауки им. Кавли (ENSI), Профессор Калифорнийского университет в Беркли
Группа Яна внесла значительный вклад в фотоэлектрическую область, впервые осуществив идею нанопроволочного солнечного элемента. В рамках этого первого исследования его группа смогла наглядно продемонстрировать преимущество нанопроволочного солнечного элемента по сравнению с другими солнечными элементами на основе наночастиц: был значительно улучшен транспорт заряда. Кроме того, его группа представила несколько новых версий дизайна нанопроволочных солнечных элементов, в том числе: нанопроволочный солнечный элемент с красящим сердечником; нанопроволочные солнечные элементы с сердечником и их массивы с сильным эффектом светоловушки. Д-р Ян представил концепцию подхода «системного материаловедения» к решению таких сложных научно-технических задач (Nature Mater. 2012). В начале 2013 г. его группа представила первую полностью интегрированную наносистему для прямого солнечного расщепления воды. Подобно фотосинтетической системе в хлоропласте, эта искусственная фотосинтетическая система состоит из двух полупроводниковых светопоглотителей с большой площадью поверхности, межфазного слоя для переноса заряда и пространственно разделенных кокатализаторов для облегчения восстановления и окисления воды.
В 2015 году Ян и его команда создали синтетический «лист», представляющий собой гибридную систему полупроводниковых нанопроволок и бактерий S. Ovata. Нанопровода собирают солнечный свет, а бактерии используют углекислый газ и воду для завершения фотосинтетического процесса и получения целевого химического вещества на основе углерода, такого как бутанол. Впервые была собрана полностью интегрированная система для производства дополнительных химических веществ непосредственно и исключительно из CO2, H2O и солнечного света, и это считается одним из основных прорывов в области искусственного фотосинтеза.
Еще одной работой, получившей широкое распространение, является синтез Si/Ge сверхрешеточных нанопроволок на основе механизма Vapor-Liquid-Solid (VLS). Его группа затем наглядно продемонстрировала их зависящую от размера теплопроводность. Его группа обнаружила, что кремниевые нанопровода с шероховатой поверхностью при комнатной температуре могут иметь термоэлектрическую величину ZT~0,6, что на два порядка лучше, чем у объемного кремния. Эти Si-нанопроволочные массивы демонстрируют большие перспективы в качестве высокопроизводительных, термоэлектрических материалов для рекуперации отработанного тепла на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах и в автомобилях.
