фотохимический электролизерЭто устройство, которое преобразует фотоэнергию непосредственно в химическую энергию, и его основная особенность заключается в том, что электрон - дырочная пара возбуждается путем поглощения фотонов из полупроводниковых фотоэлектродных материалов (таких как TiOneneneek, WOnenenebj и т. Д.), приводящих к электрохимическим реакциям (таким как фотолитическая вода, восстановление CO2B) без необходимости дополнительного ввода электроэнергии.
Ключевые составляющие:
Фотоэлектрод : электрод, состоящий из полупроводникового материала, который сочетает в себе светопоглощающие и электрокаталитические функции.
Электролитный раствор / расплавленный электролит : обеспечивает ионную среду передачи.
Параэлектроды (катоды) : обычно инертные материалы (например, Pt), используемые для завершения полуреакции.
Основные преимущества фотоэлектрического химического электролиза по сравнению с обычным электролизером:
Прямое преобразование света :
Фотоэлектрический химический электролизер возбуждает пары электронов - дырок путем прямого поглощения фотоэнергии полупроводниковыми фотоэлектродами (например, TiOneneneek, WOnenenebj), приводя к реакции разложения воды без дополнительного ввода электрической энергии.
Обычный электролитический бассейн питается внешним источником питания и имеет потери на преобразование энергии (например, потери сопротивления в электролизере).
Потенциал повышения эффективности:
В настоящее время эффективность фотоэлектрической химической батареи близка к 10% и может быть дополнительно улучшена за счет оптимизации материалов фотоэлектродов (например, перовскита) и условий реакции (например, регулировки давления).
Упрощение структуры системы:
Фотоэлектрический химический электролизер интегрирует светопоглощающие и электрокаталитические функции в один электрод, устраняя связь между фотоэлектрическими элементами и электролизерами.
Обычный электролитический бассейн должен быть оснащен независимым источником питания, электролизером и устройством разделения газов.
Контроль стоимости материалов:
Фотоэлектрические химические элементы могут использовать дешевые катализаторы (например, оксиды никеля и железа) для снижения зависимости от драгоценных металлов.
Обычные электролитические бассейны (например, ПЭМ) требуют большого количества металлических катализаторов платиновой группы и являются дорогостоящими.