Un potentiel futur de l'énergie propre exige un moyen économique, efficace et paraît relativement simple pour générer de grandes quantités d'hydrogène pour une utilisation dans réservoirs de carburant et hydrogèneVéhicules. Souvent réalisé par utilisation de l'électricité à décomposer les molécules d'eau en hydrogène et oxygène, la méthode idéale serait d'extraire l'hydrogène de l'eau en utilisant l'électricité produite directement à partir de la lumière du soleil sans l'addition de tout pouvoir source.Hematite externe - la forme minérale de fer - est utilisé en conjonction avec le silicium a montré une certaine promesse dans ce domaine, mais de faible rendements de conversion ont ralenti la recherche. Maintenant, les scientifiques havediscovered un moyen de faire de grandes améliorations, donner de l'espoir à l'utilisation twoof éléments les plus abondants sur terre pour produire efficacement de l'hydrogène.

Hématite détient un potentiel pour une utilisation dans le fractionnement faible powerphotoelectrochemical eau (où l'énergie, INTHE forme de lumière, est l'énergie d'entrée et chimique est la sortie) pour libérer de l'hydrogène en raison de sa faible tension d'allumage de moins de 0,3 voltswhen exposée au soleil. Malheureusement, que la tension est trop faible pour initiatewater fractionnement afin anumber des améliorations à la surface de l'hématite ont été recherchées pour améliorer currentflow.

Dans cette veine, researchersfrom Boston College, Université de Berkeley et de l'Université des Sciences de la Chine andTechnology ont frappé sur la technique de la «re-croissance» l'hématite, de sorte que asmoother surface est obtenue avec un rendement énergétique supérieur. En fait, la version thisnew a doublé la production électrique, et déplacé un pas de plus toenabling pratique à grande échelle de captage d'énergie et de l'hydrogène génération.

"Lissage Bysimply les caractéristiques de surface de l'hématite, ce proche cousin ofrust peut être amélioré pour couple avec silicium, qui est dérivé de sable, toachieve compléter décomposition de l'eau pour la production d'hydrogène solaire", a déclaré BostonCollege professeur agrégé de chimie Dunwei Wang. "Ce watersplitting sans aide, ce qui est très rare, ne nécessite pas de ressources coûteuses ou rares."

Workingon travaux antérieurs qui a réalisé des gains dans le tour-onvoltage photoélectrochimique de l'utilisation de revêtements de surface lisse, l'équipe a réévalué thehematite structure de surface en utilisant un accélérateur de particules synchrotron atthe Lawrence Berkeley National Laboratory. Se concentrer sur le massage des carences en hematite'ssurface pour voir si cela se traduirait par des améliorations, theresearchers utilisés dépôt physique en phase vapeur à la couche d'hématite sur un substrat de borosilicateglass et créer un photoanode. Ils ont ensuite cuit les dispositifs pour produire athin, même un film d'oxyde de fer à travers leurs surfaces.

Subsequenttests de cette nouvelle amalgame abouti à une amélioration immédiate à son tour-onvoltage, et une augmentation substantielle de phototension de 0,24 volts à 0.80volts. Alors que ce nouveau procédé de récupération de l'hydrogène uniquement réalisé un rendement of0.91 pour cent, il est la première fois que la combinaison de l'hématite silicium andamorphous a été montré pour produire des gains d'efficacité significatifs ofconversion du tout.

Il en résulte que cette recherche a montré que des progrès ont été accomplis en vue de produire photoelectrochemicalenergy thepossibility la récolte qui est totalement auto-suffisante, utilise availablematerials abondamment, et est facile à produire.

"Thisoffers nouvel espoir que la production de carburant solaire efficace et peu coûteuse par les ressources naturelles readilyavailable est à portée de main", a déclaré Wang. "Comment y arriver willcontribute à un avenir durable alimenté par l'énergie renouvelable."

Les résultats de cette recherche ont été publiés récemment dans la revue Angewandte Chemie International Edition