Ученые EPFL производят кислород из солнечного света, воды и полупроводниковых полимеров. Они представляют собой многообещающий путь к экономичному и масштабируемому производству солнечного топлива.
В недавнем отчете, опубликованном в Nature Catalysis, профессор Кевин Сивула и его коллеги из Лаборатории молекулярной инженерии оптоэлектронных наноматериалов (LIMNO) в EPFL описывают смесь полупроводниковых полимеров, широко известных как пластиковая электроника, которая демонстрирует высокие результаты. эффективное солнечное окисление воды (H2O → O2).
По сравнению с ранее описанными системами, в которых используются неорганические материалы, такие как оксиды металлов или кремний, и которые не соответствуют требованиям к производительности и стоимости для индустриализации, полимерные материалы, описанные в этой новой работе, обладают молекулярно регулируемыми свойствами и могут обрабатываться в растворе при низкой температуре, позволяя производить крупномасштабные устройства при низких производственных затратах.
Прорыв команды EPFL был достигнут за счет настройки свойств полимеров в соответствии с требованиями реакции окисления воды и объединения их в так называемую смесь объемного гетероперехода (BHJ), которая еще больше повышает эффективность каталитической системы, работающей от солнечной энергии. реакция. Также оптимизируя проводимость электронных зарядов в устройстве с помощью тщательно разработанных интерфейсов, они реализовали первую демонстрацию окисляющего воду «фотоанода» на основе смеси полимеров BHJ, который на сегодняшний день демонстрирует эталонную производительность — выполнение двух порядков по величине лучше, чем предыдущие устройства на органической основе. Кроме того, команда определила ключевые факторы, которые влияют на надежную работу O 2 production, что поможет определить пути дальнейшего повышения производительности.
Благодаря потенциалу этого подхода, система, разработанная профессором Кевином Сивулой и его коллегами, может внести существенный вклад в развитие области электроники на основе полимеров и создать многообещающий путь к экономичному, эффективному и масштабируемому производству солнечного топлива с помощью искусственного фотосинтеза.
Источник — 1nsk.ru.