Прогрес у червонихоксидних реакціях на сонячній енергії за допомогою гетеропереходів на основі перовскіту

Гетероструктури з металогалогенідних перовскітів: новий крок в розвитку сонячної енергетики

Чи готові ви дослідити майбутнє сонячної енергетики? Науковці з Університету Цзяньцзун, Університету технологій Чжецзян та Північно-Західного політехнічного університету відкривають нові горизонти у фотокаталізі, досліджуючи гетероструктури на основі металогалогенідних перовскітів (МГП). Це дослідження, яке очолюють професори Цзян Лі та Сіуюань Фенг, може стати проривом в технологіях сонячних редокс-реакцій.

Отже, чому це важливо? МГП відомі своєю високою ефективністю, але стикаються з проблемами, як-от обмежена стабільність і швидка рекомбінація зарядів. Щоб протидіяти цьому, команда інтегрує МГП з іншими матеріалами, створюючи вдосконалені гетероструктури. Результат? Більш ефективне розділення зарядів, зменшення рекомбінації носіїв заряду і підвищення фотокаталітичної ефективності.

Типи гетероструктур і їх можливості

У своєму огляді дослідники детально описали різні типи МГП гетероструктур, такі як типи Шотткі, Type-I/II, Z-схеми та S-схеми. Кожна з цих структур пропонує унікальні механізми передачі зарядів і редокс-властивості. І це ще не все — методи синтезу включають фізичне змішування, електростатичну самоорганізацію, in situ ріст, а також гібридні техніки для створення високоякісних інтерфейсів.

Вражаючі результати: продуктивність і ефективність

Основні показники ефективності вражають: швидкість виробництва водню досягає 13,6 ммоль на грам за годину, а перетворення CO2 на CO відбувається з селективністю 90%. Але це ще не все. Гетероструктури також демонструють здатність до деградації забруднюючих речовин та сприяють реакціям зеленого органічного синтезу під видимим світлом.

Майбутнє альтернативної енергетики

Група дослідників бачить великий потенціал для гетероструктур МГП у масштабованому виробництві водню з сонячної енергії, використанні CO2, екологічній реабілітації та селективних органічних перетвореннях. Вони підкреслюють важливість подальших досліджень для оптимізації інтерфейсів, забезпечення довгострокової стабільності, а також для розробки безпечних реакцій без використання жертвувальних агентів.

Ця публікація створює дорожню карту для переходу фотокаталізаторів на основі МГП від лабораторій до реальних технологічних рішень, покращуючи способи перетворення сонячної енергії у хімічні процеси. Майбутнє сонячної енергетики виглядає