Această performanţă, descrisă într-un studiu publicat în revista Nature Communications, oferă o cale promiţătoare spre obţinerea unei tehnologii accesibile a „frunzei artificiale”, a raportat marţi cotidianul Science and Technology Daily.
„Frunzele artificiale” sunt dispozitive pe bază de siliciu care folosesc energia solară pentru a descompune hidrogenul şi oxigenul din apă, producând aşadar energie bazată pe hidrogen într-un mod nepoluant.
Condusă de Wang Tuo, profesor la Facultatea de Inginerie Chimică şi Tehnologie din cadrul Universităţi Tianjin, echipa de cercetare a abordat limitările critice ale sistemelor solare imparţiale de descompunere a apei, care produc hidrogen fără a dispune de un voltaj exterior.
Foto-anodul lor inovator pe bază de sulfură de indiu depăşeşte compromisul tradiţional dintre conductivitate şi transparenţă la lumină.
„Designul nostru semitransparent accelerează simultan reacţia de oxidare a apei şi le permite fotonilor să ajungă la foto-caod, reducând la minimum risipa de energie”, a declarat Wang Tuo, autorul corespondent al studiului.
Validat într-un sistem independent alimentat complet cu energie solară, dispozitivul a atins o eficienţă STH de 5,1%, depăşind pragul de 5% pentru sistemele convenţionale, care utilizează foto-catozi de siliciu cu foto-anozi anorganici. Aceasta marchează cea mai mare eficienţă raportată pentru astfel de configuraţii, a precizat profesorul Wang.
Cercetarea oferă soluţii noi la două provocări persistente: transferul lent de electroni la interfaţă şi pierderile optice semnificative.
Cu o optimizare suplimentară, specialiştii chinezi se aşteaptă ca tehnologia să deschidă noi căi pentru dezvoltarea unor „frunze artificiale” durabile şi rentabile.
Printre aplicaţiile potenţiale ale „frunzelor artificiale” se numără unităţi de generare a hidrogenului integrate în faţadele clădirilor şi pe acoperişuri sau fabrici de producţie în deşert, a spus Wang Tuo.
