Фотоэлектрохимия
-
Основы фотоэлектрохимии
- Фотоэлектрохимия изучает взаимодействие света с электрохимическими системами.
- Хайнц Геришер был пионером в этой области.
- Исследования в области фотоэлектрохимии актуальны для технологий возобновляемой энергии.
-
Исторический контекст
- Фотоэлектрохимия активно развивалась в 1970-80-х годах в связи с нефтяным кризисом.
- Искусственный фотосинтез, фотоэлектрохимическое расщепление воды и регенеративные солнечные элементы являются важными направлениями исследований.
-
Электрохимия полупроводников
- Полупроводники генерируют электронно-дырочные пары при поглощении фотонов.
- Фотоэлектрокатализ использует пары для запуска окислительно-восстановительных реакций.
- Дифференциальный потенциал уменьшает рекомбинацию пар для повышения эффективности.
-
Граница раздела полупроводник-электролит
- Переход полупроводник-электролит важен для поддержания электростатического равновесия.
- Формальный окислительно-восстановительный потенциал должен соответствовать запрещенной зоне полупроводника для эффективного выпрямления.
-
Экспериментальная установка
- Фотоэлектрохимические ячейки используются для исследования полупроводников.
- Различные конфигурации трехэлектродных устройств применяются для изучения явления.
- Ультрафиолетовая лампа и монохроматор используются для управления длиной волны света.
-
Основные поглотители
- В фотоэлектрохимии используются различные полупроводники, оксиды металлов и органические красители.
- Перовскиты недавно были применены в масштабируемых фотоэлектрохимических системах.
-
Приложения фотоэлектрохимии
- Фотоэлектрохимическое расщепление воды используется для получения водорода из воды и солнечной энергии.
- Фотоэлектрохимическое восстановление углекислого газа является альтернативой искусственному фотосинтезу.
- Солнечные элементы, чувствительные к красителям (DSSCs), используют TiO2 и красители для генерации тока.
-
Рекомендации
- Ссылки на полный обзор фотоэлектрохимии полупроводников и энциклопедию электрохимии доступны для дополнительного изучения.
Полный текст статьи: