两个价格的一个:超过100%的效率在太阳能燃料生产

在传统的将太阳光转换为化学燃料的系统中,单光子,不管多么有活力,都会导致单电子空穴对,从而产生单电子空穴对的化学反应。一对一的情况限制了利用阳光制造化学燃料的设备。科学家已经克服了这个限度。他们首次证明了单光子可以产生两个电子空穴对和两个电子空穴对的化学功。

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硫化铅(硫化铅)量子点吸收高能光子(右)时,可以产生两个电子空穴对。这两个电子空穴对都可以参与化学反应(左)产生氢燃料。

这项研究可以通过从高能光子中获取更多的能量使太阳光转化为化学燃料更有效。传统的系统将多余的能量作为热量丢弃。效率越高,意味着成本越低。为什么?它使设备产生更多的燃料,每单位面积的太阳能电池和支持细胞的土地。

在传统的基于半导体的太阳光能量收集中,半导体带隙以上的过量光子能量被浪费了。最近,科学家发现,半导体量子点可以使收获的多余的光子能量通过多激子产生:大于100%的外量子效率,多激子产生签名,从光发电是太阳能光伏电池显示。在这项工作中,科学家们展示了一个太阳能光电化学电池中超过100%的外部量子效率,这是通过多次激子产生提高化学反应产率的第一个例子。光电化学电池的硫化铅(PBS)量子点光电从溶液中使用的层上的图案化二氧化钛溶胶-凝胶法/ FTO层沉积(SnO2:F)镀膜玻璃幻灯片。该团队证明了氢与外部量子效率大于0.85的量子点光电极的带隙能量100%水硫化钠溶液,0.92和1.08 eV,与入射光子的能量大于禁带宽度的2.7倍。

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