Създаден е ефективен и стабилен фотоелектрод за деление на водата

Екип от учени от Южна Корея и Германия е постигнал пробив в разработването на фотоелектроди. Чрез интегриране на органични полупроводници в междинен слой вътре в неорганичните фотоелектроди те са създали високоефективни и стабилни устройства за производство на екологичен водород от водата.

В областта на възобновяемата енергия зеленият водород е водород, произведен без използването на изкопаеми горива. Производството на зелен водород с помощта на слънчева енергия изисква разделяне на водата на съставните ѝ елементи чрез електрически разряди, възникващи в полупроводници, които поглъщат слънчева светлина. Предишните изследвания са били насочени главно към създаването на фотоелектроди от неорганични полупроводници, пише Science Daily.

Органичните полупроводници имат няколко предимства: по-ниски разходи, повече възможности за производство, по-лесно масово производство. Освен това високата им ефективност на преобразуване на слънчевата енергия увеличава производството на водород. Всичко би било добре, но има една пречка – податливостта на органичните полупроводници на разрушителното действие на водата.

За да я преодолеят, учените покриват със слой от органични полупроводници конвенционалните фотоелектроди, произведени от железен оксид. Освен това те са използвали катализатор (хидрат на никел-железен оксид) като допълнителен защитен слой върху органичния полупроводник, за да предотвратят прекия контакт с водата. Този иновативен подход позволява генерирането на заряди, като същевременно абсорбира слънчевата енергия и гарантира ефективността на реакцията за производство на водород.

„Като преодоляхме ограниченията на традиционните неорганични фотоелектроди с полупроводници, ние демонстрирахме потенциала за по-широко приложение на органичните полупроводници в производството на зелен водород с помощта на фотоелектроди“, заяви професор Янг Джи Хюн, ръководител на изследователския екип.