集成卤化物钙钛矿光电化学电池——太阳光驱动水分解效率高达20.8%

      英国莱斯大学Aditya Mohite实验室最近在《自然通讯》期刊发表文章，介绍了将卤化物钙钛矿半导体与电催化剂结合在一个单一、耐用、成本效益高且可扩展的设备中，以破纪录的20.8%效率将阳光转化为氢气。这项新技术是清洁能源向前迈出的重要一步，可以作为一个广泛的化学反应平台，利用太阳能发电将原料转化为燃料。

      这项研究的目标是实现高效率、长期耐久性、低成本、可扩展的光吸收器，以实现高效的太阳能转化为氢能。为了实现这个目标，研究人员设计和制造了一种导电粘合屏障（CAB），它能够将超过99%的光电功率转化为化学反应。CAB使得卤化物钙钛矿光电化学电池具有两种不同的结构，这两种结构都展现了创纪录的太阳能转化为氢能效率。

      文章详细介绍了卤化物钙钛矿光电化学电池的结构和工作原理，以及CAB的设计和制造过程。研究人员还详细介绍了两种不同结构的卤化物钙钛矿光电化学电池的性能和优缺点。

      其中一种结构基于钛基电极，具有高效的光吸收和电子传输，但是稳定性较差；另一种结构基于氧化铟锡电极，具有更好的稳定性，但是光吸收和电子传输效率较低。研究人员通过优化这两种结构，实现了高效的太阳能转化为氢能。

      研究人员表示，所有此类设备都只使用阳光和水来生产绿氢，但此次研发的设备独特之处在于，它将太阳能转化为氢的效率创出新纪录，而且其使用的半导体非常便宜。

      研究人员希望这样的系统可成为一个新平台，仅以阳光为能量输入，驱动电子发生反应，并生成燃料。