由UNIST能源与化学工程学院的Ji-Hyun Jang教授领导的一组研究人员在光电极开发方面取得了重大突破。
通过与东西大学教授junhoon Lee和德国工程研究开发中心(LSTME釜山)的Hyo-Jin Ahn博士的合作研究，该团队成功地将有机半导体作为现有无机半导体基光电极的中间层，创造了高性能和稳定的光电极。
利用太阳能生产绿色氢需要通过吸收阳光的半导体产生的电荷将水分解成其组成元素。以往的研究主要集中在利用无机半导体构建光电极上。
然而，有机半导体具有成本低、工艺方法多样、易于大规模生产等优点。此外，它们的高太阳能转换效率转化为更高的氢气生产效率。然而，有机半导体对水损伤的敏感性限制了它们在光电极中的应用。
为了克服这一挑战，研究小组在传统的氧化铁基光电极表面涂上了有机半导体涂层，以确保暴露在水中时的稳定性。此外，他们在涂层的有机半导体上添加了一种催化剂(镍/铁双层氢氧化物)作为额外的保护层，以防止与水直接接触。这种创新的方法允许太阳能吸收产生的电荷促进有效的制氢反应。
张教授表示:“克服了传统无机半导体光电极的局限性，展示了通过光电极将有机半导体广泛应用于制氢的可能性。”
这一突破不仅为提高效率和稳定性开辟了新的可能性，而且有助于推进可持续能源解决方案，实现碳中和的未来。
该研究结果已发表在《ACS能源快报》上。
更多信息:Hyo-Jin Ahn等，利用硅氧烷修饰的有机半导体进行光电化学水分解，ACS Energy Letters(2023)。DOI: 10.1021 / acsenergylett。3c00755期刊信息:ACS Energy Letters
由蔚山国家提供
国家科学技术研究所
引用研究了一种高效稳定的有机半晶水分解光电极
电感器(2023,September 6) 2023年9月6日检索自https://techxplore.com/news/2023-09-highly-efficient-stable-photoelectrode-semiconductors.html
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