德国科学家开发出将太阳光转化为氢气的新型半导体材料

世纪新能源网据中国科技部消息：太阳能可以被利用来将水分离成氧气和氢气，产生的氢气是燃料，可使之凝结，或进一步化学变化后储存。对于这个生产过程——光化学电解或是光电解产氢——至今没有成熟合适的材料体系。需要的是可以吸收和利用水中光线的半导体，来为光电解将电荷载体送至材料表面，产出氢气。理想的半导体自然是硅或是黄铜矿，就如光伏所用的那样。然而只要将硅或黄铜矿半导体浸入水中，它们便会立即腐蚀，失去功效。研究人员不得不为此寻找新的半导体材料。这在技术上是巨大的挑战。

德国赫姆霍茨柏林中心的科学家与联邦教研部联合项目组“Light2Hydrogen”的合作伙伴一起，新近成功研制出了新型混合材料，即所谓的聚合氮化碳。分析和测试结果显示，该材料具备所需要的性能。

将该材料以薄膜形式叠置于黄铜矿或硅基板上，起光催化作用，可将水中太阳光直接转换成氢气。联合项目负责人称，新复合材料在低pH值的酸性条件下状态稳定，通过与黄铜矿和硅的混合作用，形成可改善性能的额外电场，有光进入时便产出大量氢气。由此德国的科学家们首次证实，将氮化碳薄膜置于黄铜矿或硅之上，可作为光阴极的组成部分用来产氢。