我國科學家大幅提升利用太陽能製氫效率-國際節能環保網-行業資訊

記者26ricongzhongguokexuejishudaxuehuoxi，gaixiaoyushuhongyuanshituanduijiyuzhaidaixibandaoticailiao，shejileyizhongjuyoujinhongwaihuoxingdejinggepipeidexingmaoyizhijieguangyangjicailiao，suoyanzhideyizhijiebiaoxianchuyouyideguangdianhuaxuezhiqingxingneng。xiangguanchengguoriqianfabiaozai《自然・通訊》上。
將(jiang)太(tai)陽(yang)能(neng)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化(hua)為(wei)化(hua)學(xue)燃(ran)料(liao)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)存(cun)儲(chu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)方(fang)法(fa)。然(ran)而(er)，光(guang)電(dian)化(hua)學(xue)製(zhi)氫(qing)的(de)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)依(yi)然(ran)受(shou)阻(zu)於(yu)其(qi)低(di)的(de)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)。目(mu)前(qian)，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)光(guang)陽(yang)極(ji)材(cai)料(liao)。但(dan)是(shi)，這(zhe)些(xie)半(ban)導(dao)體(ti)一(yi)般(ban)具(ju)有(you)寬(kuan)的(de)帶(dai)隙(xi)，這(zhe)將(jiang)他(ta)們(men)的(de)光(guang)譜(pu)吸(xi)收(shou)範(fan)圍(wei)限(xian)製(zhi)在(zai)紫(zi)外(wai)光(guang)區(qu)和(he)可(ke)見(jian)光(guang)區(qu)。但(dan)是(shi)紅(hong)外(wai)光(guang)占(zhan)了(le)太(tai)陽(yang)光(guang)能(neng)量(liang)的(de)50%左右，所以，將材料的光譜吸收範圍擴展至紅外區有助於器件的效率大幅提升。
窄帶隙半導體具備近紅外光譜吸收能力。然而，窄帶隙半導體中的電子―聲(sheng)子(zi)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)會(hui)導(dao)致(zhi)光(guang)生(sheng)載(zai)流(liu)子(zi)的(de)壽(shou)命(ming)變(bian)短(duan)，這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)催(cui)化(hua)劑(ji)表(biao)麵(mian)的(de)光(guang)生(sheng)空(kong)穴(xue)濃(nong)度(du)降(jiang)低(di)，進(jin)而(er)降(jiang)低(di)了(le)表(biao)麵(mian)氧(yang)化(hua)反(fan)應(ying)發(fa)生(sheng)的(de)概(gai)率(lv)。至(zhi)今(jin)，近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)活(huo)性(xing)光(guang)陽(yang)極(ji)的(de)光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)（IPCE）始終難以提高。
研究人員設計了一種具有晶格匹配的形貌異質結的三元合金基光陽極，該電極的光譜吸收範圍擴展到了1100nami，qiguangdianhuaxuezhiqingdenengliangzhuanhuanxiaolvdeyigaishan。jinggepipeidexingmaoyizhijieyouyubimianlejinggeshipeideyingxiangerjiangdilejiemianquexiandecunzai，youliyujiangdiguangshengzailiuzidefuhesulv。shiyanzhengming，yizhijiedecunzaitigaoleguangshengzailiuzidefenlixiaolv，jineryanchanglezailiuzideshouming。yinci，zaijinhongwaiguangxia，gaicailiaoguangyangjideIPCE和光電流密度均展現出了優異的性能。
這zhe項xiang研yan究jiu提ti出chu了le一yi種zhong具ju有you近jin紅hong外wai活huo性xing的de形xing貌mao異yi質zhi結jie的de構gou築zhu策ce略lve。通tong過guo將jiang窄zhai帶dai隙xi半ban導dao體ti的de優you勢shi整zheng合he到dao晶jing格ge匹pi配pei的de形xing貌mao異yi質zhi結jie中zhong，為wei設she計ji有you效xiao的de近jin紅hong外wai活huo性xing的de光guang電dian化hua學xue器qi件jian提ti供gong了le新xin的de可ke能neng性xing。

【關閉窗口】【打印該頁】