Солнечная энергия является наиболее распространенным и легкодоступным источником энергии в природе. Среди них технология получения водорода из фотокатализатора является одним из применений в области солнечной энергии. Она использует катализатор, позволяя солнцу разрушать воду, производить водород и кислород и, наконец, использовать водород для топливных элементов. Перспективные варианты производства зеленого водорода, но внедрение этой технологии - непростая задача, потому что материал фотокатализатора трудно найти, технология все еще находится на лабораторной стадии.
Тем не менее, Оксфордский университет недавно сделал прорыв в исследованиях фотокатализаторов и, как ожидается, найдет новое поколение материалов для производства водорода с зеленой энергией. Согласно статье «Письма по прикладной физике» ученые из Оксфордского университета обнаружили, что галогенидные двойные перовскиты (галогенидные двойные перовскиты) могут использоваться в дополнение к Технология солнечных батарей также может быть хорошим материалом для разложения воды.
Фелисиано Джустино, профессор материалов в Оксфордском университете, сказал, что если бы можно было предложить эффективный материал для фотокатализатора, это было бы большим прорывом для команды.
Национальные исследовательские группы до сих пор тестировали разнообразные фотокаталитические материалы, такие как фосфид галлия, арсенид галлия или диоксид титана, но результаты не так хороши, как ожидалось. Ученые теперь могут использовать диоксид титана, чтобы солнечный свет разрушал воду, но, к сожалению, материал не может эффективно поглощать видимый свет. Эффективность преобразования света не может быть дополнительно улучшена, поэтому фотокаталитический материал еще не достиг коммерческого применения.
Для определения потенциального материала, команда Oxford University использовала четыре вида квантовых вычислений суперкомпьютера галоидных двойного перовскита энергетических состояний, и обнаружила, что двойной перовскит Cs2BiAgCl6 Cs2BiAgBr6 фотокаталитического сила, видимая способность поглощать свет, чем два материалов дополнительно диоксид титана лучше, он может генерировать электроны и дырки, имеет достаточно энергии реакции окисления-восстановления, и, таким образом, достигают разложение воды водорода с кислородом.
Giustino сказал, что есть мало материала, в то же время эти функции. Несмотря на то, что команда не может обещать, что говорит, что это должно быть, насколько эффективным материалом, но эти соединения, кажется, обладают всеми характеристиками фотокатализатора.
Удивленный, чтобы обнаружить, что Перовскитовые другие приложения
Это был случайный случай, когда он нашел этот материал для фотокатализатора. Команда Giustino первоначально искала материалы солнечных элементов и обнаружила, что этот тип перовскита также может использоваться в фотокатализаторах.
В последние годы ученые заметили потенциал перовскита в солнечной фотогальванике, а эффективность его конверсии увеличилась в шесть раз за 9 лет. В настоящее время многие исследовательские группы объединили кремний и перовскит через тандемный дизайн, чтобы значительно улучшить эффективность фотоэлектрического преобразования. Однако в перовскитных батареях содержится свинец. Если использовать в больших масштабах солнечные электростанции, то эти солнечные элементы могут нанести вред окружающей среде. Поэтому в 2016 году ученые начали использовать компьютерное моделирование для поиска альтернативных материалов для разработки новых бессвинцовых перовскитов.
Исследователи из Оксфордской команды указали, что в дополнение к хорошему потенциалу фотоэлектрического преобразования эти материалы также могут быть использованы в фотокатализаторах. Джордж Волонакис, докторант из отдела материалов Университета Оксфорда, сказал, что новый двойной перовскит может использоваться не только для тандемных солнечных элементов, но также и в области фотокатализа. Обладает очень большим потенциалом развития.
Тем не менее, текущий анализ имеет только теоретическую основу. Следующим шагом для команды является изучение того, могут ли эти материалы быть прогностическими и могут быть эффективными в реальности. Исследователи также будут использовать компьютерные вычислительные технологии для проверки того, могут ли двойные перовскитные материалы использоваться для светочувствительности. Такие приложения, как устройства.
