Исследователи улучшили перенос электрического заряда в искусственном листе, который расщепляет воду под действием света. Лабораторное устройство площадью 1,5 квадратного сантиметра показало эффективность преобразования солнечной энергии в водород 8,75% и стабильно работало более 60 часов.
Одна из проблем фотоэлектрохимических систем — потери заряда на границе между светопоглощающим материалом и катализатором. Авторы разместили между фотоанодом из ванадата висмута и катализатором выделения кислорода упорядоченный самособирающийся молекулярный слой.
Сравнение двух молекул показало, что слой с более сильным дипольным моментом создаёт более мощное электрическое поле на границе материалов. Оно направляет извлечение положительных зарядов и уменьшает их обратное соединение.
Оптимизированный фотоанод достиг плотности фототока 6,35 миллиампера на квадратный сантиметр при потенциале 1,23 вольта относительно обратимого водородного электрода. После соединения с кремниевой солнечной ячейкой система работала без внешнего смещения.
Это лабораторный прототип, а не готовая установка для производства водорода. Для практического применения нужны испытания на значительно большей площади, более длительная проверка стабильности и оценка стоимости материалов и изготовления.
Пока никто не ответил. Начните обсуждение.