ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Двухквантовый электролиз воды из "Фотоэлектрохимическое преобразование солнечной энергии" Во всех этих случаях происходит сложение электрохимических потенциалов, генерируемых обоими фоточувствительными границами раздела в элементе в случаях (а) и (в) складываются электрохимические потенциалы электронов в полупроводнике (полупроводниках), в случае (б)-химические потенциалы двух окислительно-восстановительных систем в растворах, находящихся в ячейках. [c.73] Такая ячейка (зонную диаграмму см. рис. 38) содержит фотоанод из полупроводника п-типа и фотокатод из полупроводника р-типа. Площади обоих фотоэлектродов подбирают так, чтобы при их освещении фототоки (зависящие от коэффициента поглощения света, квантового выхода, скорости рекомбинации) были одинаковы по абсолютной величине. [c.73] Этот способ основан на разбиении полного процесса разложения воды на два этапа, каждый из которых проводится в отдельной фотоэлектрохимической ячейке. Обе ячейки сочетаются воедино с использованием некоторой окислительно-восстановительной системы, в которой окисленный и восстановленный компоненты (Ох и Кес1) выполняют роль переносчиков заряда они не расходуются в ходе суммарного процесса, а лишь обеспечивают последовательное включение развиваемых в обеих ячейках химических потенциалов ([1, 9.3.3 69]. [c.75] Такая установка (рис. 40) фактически моделирует сочетание двух фотосистем в известной Z-oбpaзнoй схеме фотосинтеза в зеленых растениях. [c.75] Таким образом, на выходе установки по-прежнему получаются продукты разложения воды, но этот процесс протекает с поглощением уже двух квантов света в расчете на один электрон, перешедший в реакции (2.8). [c.75] Для реакции фоторазложения воды подходящий переносчик еще не найден, но для другой реакции-фотовосстановления СО 2-такие системы предложены это 1 /1г, метилвиологен [70]. [c.75] Теоретический к. п. д. фотоэлектролиза в двухкамерной ячейке, очевидно, должен быть приблизительно таким же, как и в рассмотренной выше ячейке с двумя фотоэлектродами. В целом, этот путь фотоэлектролиза до сих пор остается мало разработанным. [c.75] Оценивая перспективность тандемных электродов, нужно принять во внимание, что их изготовление требует сравнительно сложной технологии (осаждение многослойных структур, изготовление образцов с / -п-переходом). На первый взгляд это лишает подобные фотоэлектроды главного преимущества фотоэлектрохимических преобразователей перед твердофазными простоты изготовления и, следовательно, дешевизны. Тем не менее, благодаря более полному использованию солнечного света и возможности применять нетрадиционные полупроводниковые материалы в качестве электродов, эту разновидность фотоэлектролиза можно рассматривать как перспективную. [c.79] Описанные в конце раздела установки фактически представляют собой переход к двухстадийному фотоэлектролизу воды, которому посвящен следующий раздел. [c.80] Вернуться к основной статье