您好,欢迎来到深圳市星宇佳科技有限公司

制氢研究成果:新型有机半导体光电阴极

发布时间2022-11-4 16:54:00
摘要

制氢研究成果:新型有机半导体光电阴极

氢,正在成为化石燃料资源的流行环保替代品,被认为是零排放社会的下一代燃料。然而,具有讽刺意味的是,氢的主要来源是化石燃料。

??以清洁和可持续方式生产氢气的一种方法是通过阳光驱动的水分解。这一过程被称为“光电化学(PEC)水分解”,是有机光伏电池运行的基础。这种方法的吸引力在于,它能够:在没有电网系统的有限空间内大规模生产氢气;将太阳能高效转换为氢气。

??然而,尽管有这些优点,传统PEC中使用的光活性材料并不具有商业环境所需的性能。在这方面,有机半导体(OSs)由于其高性能和低成本的印刷特性,已成为商业PEC制氢的潜在光电极材料。但是,不利的一面是化学稳定性差、光电流密度低。

??现在,由韩国光州科学技术研究所的李尚汉教授领导的一个研究小组可能解决了这个问题。在《材料化学杂志A》封面上的最新突破中,该团队采用了一种基于将OS光阴极封装在铂装饰的钛箔中的方法,这种技术被称为“金属箔封装”,以防止其暴露于电解质溶液中。

??Lee教授解释说:“金属箔封装是实现基于OS的光电阴极长期稳定的强大方法,因为它有助于阻止电解质渗透到操作系统中,提高其长期稳定性,正如我们之前的研究和其他关于基于OS的光电棒的报告所证明的那样。”

??该团队制造了一种有机光伏电池,其中OS光电阴极被钛箔和分散良好的铂纳米颗粒覆盖。经测试,OS光电阴极的起始电位为1 V,而可逆氢电极(RHE)的起始电位和-12.3 mA cm的光电流密度-2在 0 V 时莱茵河.最值得注意的是,该电池表现出创纪录的操作稳定性,在30小时内保留了最大光电流的95.4%,而操作系统没有任何明显的劣化。此外,该团队在实际阳光下测试了该模块,并能够产生氢气。