科学家们正在推进利用半导体将太阳光转化为可再生能源。在太阳能电池中,半导体将太阳光转化为电能。当与水直接接触时,半导体可以利用阳光将水转化为氢,这是一种无碳燃料。半导体输出的能量由它的光电压给出。
现在,来自加州大学戴维斯分校和德国马丁·路德大学的研究人员已经开发出一种新技术来定量测量这种光电压。测量光电压对于找到利用阳光和水制造燃料的最佳条件至关重要。
研究结果发表在《能源与环境科学》杂志上。
研究人员可以使用连接电池和测量设备的导线轻松测量太阳能电池的电能输出。然而,这种能量输出在与水接触的太阳能燃料电极中很难测量。这是因为纯水不导电,使研究人员无法观察到光电压。
在这里,研究小组展示了这种太阳能燃料电极的光电压可以用一种非接触的方式测量。他们使用了一种所谓的金开尔文探测器,它盘旋在被照亮的设备上,通过空间收集信息。
在这项研究中,科学家们对钒酸铋(一种用于水氧化的半导体)和硒化铜镓(一种用于水生成氢的半导体)进行了非接触光电压测量。他们用水溶液和玻璃显微镜载玻片覆盖半导体,并将载玻片放在开尔文探针下面。
研究人员发现,光电压不仅取决于半导体,还取决于光的颜色(光子能量)、光强度和水溶液的化学性质。这些信息使科学家能够确定将太阳能直接转化为氢和其他燃料的最佳条件。
更多信息:Sahar Daemi等,BiVO4光电极的非接触式光电压测量,能源与环境科学(2023)。DOI: 10.1039/D3EE02087H期刊信息:能源与环境科学由美国能源部提供引文:测量技术为太阳能燃料半导体提供了新的视角(2024年1月10日)检索自2024年1月12日https://techxplore.com/news/2024-01-technique-semiconductors-solar-fuels.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。