2026-04-12 09:55:12
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據外國媒體報道:美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家開發了一種提高光電解水裝置中高效光電陰極壽命的方法。
使用光電化學(PEC)裝置可有效的產生氫氣。 PEC電dian池chi吸xi收shou陽yang光guang並bing通tong過guo分fen裂lie水shui分fen子zi將jiang該gai能neng量liang轉zhuan化hua為wei氫qing和he氧yang。然ran而er,迄qi今jin為wei止zhi開kai發fa的de高gao效xiao率lv裝zhuang置zhi在zai酸suan性xing溶rong液ye中zhong將jiang迅xun速su降jiang解jie,而er電dian池chi卻que常chang常chang暴bao露lu在zai酸suan性xing環huan境jing中zhong。因yin此ci,在zai商shang業ye化hua之zhi前qian,必bi須xu製zhi造zao出chu更geng持chi久jiu的de反fan應ying裝zhuang置zhi。

使用NREL高效串聯太陽能電池分解水產生氫的概念在18年前由研究員John Turner提出,他設計了一個串聯太陽能電池(GaInP 2)和砷化镓(GaAs)半導體的含磷層,以吸收陽光並產生光電化學水分解反應所需的功率。在2015年之前,Turner的設備保持了最高的太陽能製氫效率的記錄。
Turner與來自NREL合作作者:Jing Gu,Jeffery A. Aguiar,Suzanne Ferrere,Xerxes Steirer,Yong Yan,Chiao Xiao Xiao,James L. Young,Mowafak Al-Jassim和Nathan R. Neale一起,通過在GaInP2上沉積和退火非晶二氧化鈦(TiOx)和硫化鉬(MoSx)的雙層來獲得更大的光電陰極穩定性和高催化活性。在20小時耐久性測試期間,光電陰極保留了80%的初始發電量。 TiOx和MoSx產生催化劑保護層並用於保護GaInP2不受酸性溶液的影響。
他們的研究發表於Nature Energy上,論文標題為:“A graded catalytic-protective layer for an efficient and stable water-splitting photocathode"。a