Покращене сонячне розщеплення води досягнено з використанням гетероструктур нанорізок MoS2 GaN

Інноваційний прорив у технології фотоелектрохімічного розподілу води: новинка від CSIR-NPL та IIT Madras

Експерти з CSIR-National Physical Laboratory та IIT Madras представили нову технологію, яка здатна підірвати індустрію альтернативної енергетики. Вони розробили нано-струни GaN, покриті MoS2, відзначені революційним підходом до підвищення ефективності фотоелектрохімічного розподілу води на вольфрамовій фользі. Якщо ви цікавитеся альтернативною енергетикою, вам точно сподобається цей прорив.

Галієві нано-струни, завдяки своїй мобільності електронів та стабільності, вже давно отримують увагу дослідників. Проте проблема широкого зазору в енергії обмежувала їхнє сонячне поглинання. І ось нове слово в цій царині — команда інтегрувала дисульфід молібдену MoS2 як каталізатор на ці нано-струни. Результат вражає: Модель МоS2/GaN демонструє щільність фотоструму близько 172 мікроампер на квадратний сантиметр. Це в 2.5 рази більше, ніж у простих GaN нано-струн. Отже, очікування перевищені!

Щодо того, як саме відбулося це покращення: нова структура дозволяє розділенню зарядів, зменшує опір перенесенню зарядів та збільшує кількість активних сайтів. Такий підхід суттєво полегшує процес фотоелектрохімічного розподілу води.

Гетероструктури та інноваційні технології

Для досягнення цієї інновації використовувались техніки хімічного парового осадження при атмосферному тиску та лазерна молекулярна променева епітаксі. Аналіз матеріалів з використанням рентгенівської спектроскопії Рамана, рентгенівської дифракції та рентгенівської фотоелектронної спектроскопії не тільки підтвердив присутність гексагональних фаз, але і допоміг картувати електронні стани. Це означає, що ми маємо унікальну можливість контролювати та удосконалювати наші матеріали для навіть кращого майбутнього.

Інтеграція MoS2 з GaN нано-струнами прокладає шлях до вдосконалення технології виробництва водневого пального на основі сонячної енергії. Ця робота, що отримала підтримку від CSIR-FIRST та SAMMARTH, відкриває нові горизонти в галузі відновлюваної енергетики. Дослідження не стоїть на місці, і після такого прориву наступним кроком буде масштабування цього методу для промислового впровадження. Уявіть, чого вдалося досягти за такий короткий час, а що чекає нас у майбутньому!