สล็อตออนไลน์ 918kissไฮโดรเจนจะต้องการในปริมาณมากในฐานะตัวพาพลังงานและวัตถุดิบในระบบพลังงานในอนาคต อย่างไรก็ตาม เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ ไฮโดรเจนจะต้องถูกผลิตขึ้นในลักษณะที่เป็นกลางต่อสภาพอากาศ เช่น ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า photoelectrolysis โดยใช้แสงอาทิตย์เพื่อแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ในฐานะที่เป็นโฟโตอิเล็กโทรด จำเป็นต้องใช้วัสดุกึ่งตัวนำเพื่อแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าและคงความเสถียรในน้ำ โลหะออกไซด์เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับโฟโตอิเล็กโทรดที่มีความเสถียรและราคาไม่แพง ออกไซด์ของโลหะบางส่วนเหล่านี้ยังมีพื้นผิวที่เร่งปฏิกิริยาซึ่งเร่งการก่อตัวของไฮโดรเจนที่ขั้วลบหรือออกซิเจนที่ขั้วบวก

ทำไมสนิมถึงไม่ดีขึ้นมากนัก?

การวิจัยมุ่งเน้นไปที่เฮมาไทต์ (α-Fe 2 O 3 ) ซึ่งเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นสนิม ฮีมาไทต์มีความคงตัวในน้ำ มีราคาไม่แพงมากและเหมาะสมอย่างยิ่งกับโฟโตแอโนดที่มีกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาสำหรับการวิวัฒนาการของออกซิเจน แม้ว่าการวิจัยเกี่ยวกับโฟโตโนดของเฮมาไทต์ได้ดำเนินมาเป็นเวลาประมาณ 50 ปีแล้ว แต่ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตเคอร์เรนซียังน้อยกว่า 50% ของมูลค่าสูงสุดตามทฤษฎี เมื่อเปรียบเทียบแล้ว ประสิทธิภาพโฟโตเคอร์เรนต์ของซิลิกอนวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งขณะนี้ครองตลาดเกือบ 90% ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อยู่ที่ประมาณ 90% ของมูลค่าสูงสุดตามทฤษฎี

นักวิทยาศาสตร์งงงวยกับสิ่งนี้มาเป็นเวลานาน สิ่งที่ถูกมองข้ามอย่างแน่นอน? อะไรคือสาเหตุที่ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น?

ทีมอิสราเอล-เยอรมันไขปริศนา

ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในNature Materialsทีมงานที่นำโดย Dr. Daniel Grave (Ben Gurion University), Dr. Dennis Friedrich (HZB) และ Prof. Dr. Avner Rothschild (Technion) ได้ให้คำอธิบายว่าทำไม haematite ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่คำนวณได้มาก กลุ่มที่ Technion ได้ตรวจสอบว่าความยาวคลื่นของแสงที่ดูดซับในฟิล์มบางของเฮมาไทต์ส่งผลต่อคุณสมบัติของโฟโตอิเล็กโตรเคมีคอลอย่างไร ในขณะที่ทีม HZB ได้กำหนดคุณสมบัติของตัวพาประจุที่ขึ้นกับความยาวคลื่นในฟิล์มบางที่เป็นสนิมด้วยการวัดค่าไมโครเวฟที่แก้ปัญหาด้วยเวลา

สมบัติทางกายภาพขั้นพื้นฐานที่สกัดออกมา

การรวมผลลัพธ์ นักวิจัยประสบความสำเร็จในการดึงคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของวัสดุที่โดยทั่วไปมักถูกละเลยเมื่อพิจารณาตัวดูดซับแสงอาทิตย์แบบอนินทรีย์: สเปกตรัมผลผลิตแสง "พูดโดยคร่าวๆ หมายความว่าพลังงานเพียงส่วนหนึ่งของแสงที่ดูดกลืนโดยเฮมาไทต์จะสร้างตัวพาประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ ส่วนที่เหลือจะสร้างสภาวะตื่นเต้นที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นและสูญหายไป" Grave อธิบาย

สนิมจะไม่ดีขึ้นมาก

Rothschild อธิบาย "แนวทางใหม่นี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการทดลองเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของสสารแสงใน haematite และช่วยให้สามารถแยกแยะสเปกตรัมการดูดกลืนแสงในการดูดซับและการดูดกลืนที่ไม่เกิดผลได้ "เราสามารถแสดงให้เห็นได้ว่าขีดจำกัดบนที่มีประสิทธิภาพสำหรับประสิทธิภาพการแปลงของโฟโตอะโนดเฮมาไทต์นั้นต่ำกว่าที่คาดไว้อย่างมากโดยพิจารณาจากการดูดซึมของช่องว่างแถบความถี่ด้านบน" Grave กล่าว จากการคำนวณใหม่ โฟโตอะโนดเฮมาไทต์ "แชมป์" ในปัจจุบันได้เข้าใกล้ค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีแล้ว ดังนั้นจึงไม่ได้ดีไปกว่านี้

การประเมินวัสดุโฟโตอิเล็กโทรดใหม่

แนวทางดังกล่าวยังประสบความสำเร็จในการนำไปใช้กับ TiO2 ซึ่งเป็นวัสดุจำลอง และ BiVO4 ซึ่งปัจจุบันเป็นวัสดุโฟโตแอโนดเมทัลออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในปัจจุบัน "ด้วยวิธีใหม่นี้ เราได้เพิ่มเครื่องมืออันทรงพลังในคลังแสงของเรา ซึ่งช่วยให้เราสามารถระบุศักยภาพที่เป็นไปได้ของวัสดุโฟโตอิเล็กโทรด การนำสิ่งนี้ไปใช้กับวัสดุใหม่ ๆ หวังว่าจะเร่งการค้นพบและพัฒนาโฟโตอิเล็กโทรดในอุดมคติสำหรับการแยกน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ มันจะเร็วขึ้น ยังช่วยให้เรา 'ล้มเหลวอย่างรวดเร็ว' ซึ่งมีความสำคัญพอๆ กับการพัฒนาวัสดุดูดซับใหม่” ฟรีดริชกล่าวสล็อตออนไลน์ 918kiss