通过串联结构的原位界面转化实现高效太阳能直接制氢
材料科学
2015-09-16 v1 化学物理
摘要
光合作用是自然界将间歇性太阳辐照转化为可储存能量的途径，但其用于工业能源供应时因效率低下而受到限制。人工光合作用为高效、稳健的碳中和可再生能源生产提供了一种有前景的替代方案。通过光电化学水分解直接制氢的方法利用定制的串联吸收结构来模拟自然光合作用的 Z 机制。本文中，在常温下对串联结构进行组合化学表面转化并沉积催化剂，产生的光电流接近吸收体的理论极限，太阳能制氢效率达到 14%。恒电位辅助光电极效率为 17%。当前集成系统的基准被明显超越。本文详细介绍了原位界面转化、电子性能改善和化学钝化的细节。该表面功能化方法适用性广且可精确控制，为高效稳健制氢装置的进一步发展提供了可能。
引用
@article{arxiv.1508.01666,
title = {Efficient Direct Solar-to-Hydrogen Conversion by In Situ Interface Transformation of a Tandem Structure},
author = {Matthias M. May and Hans-Joachim Lewerenz and David Lackner and Frank Dimroth and Thomas Hannappel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.01666},
year = {2015}
}
备注
Accepted in Nature Communications. 24 pages, 6 figures, 4 supplementary figures