سلول فوتوالکتروشیمیایی

سلول فوتوالکتروشیمیایی

اسلاید 1: ارائه:سلول فوتوالکتروشیمیایی

اسلاید 2: در سال 1938 ، گودو و كیتچنر حساسیت به نور TiO 2 - eg را نشان دادند ، كه با محو شدن رنگها آن را به عنوان یک رنگدانه. در سال 1969 ، کینی و ایوانوسکی پیشنهاد کردند که انواع اکسیدهای فلزی ، از جمله TiO 2 ، ممکن است اکسیداسیون مواد آلی محلول (فنل ، اسید بنزوئیک ، اسید استیک ، استئاتات سدیم و ساکارز) را تحت نور توسط کاتالیز کند. چراغ های خورشیدی کارهای اضافی توسط کری و همکاران پیشنهاد کرد که TiO 2 ممکن است برای کلر سازی نوری PCB مفید باشد.تاریخچه

اسلاید 3: یک سلول فوتوالکتروشیمیایی یکی از دو کلاس مجزا از دستگاه. اولین انرژی الکتریکی را به طور مشابه سلول فتوولتائیک حساس به رنگ تولید می کند،که مطابق تعریف استاندارد سلول فتوولتائیک است.مورد دوم سلول فوتوالکترولیتی است،یعنی دستگاهی که از حادثه نور در حساسیت به نور ، نیمه رسانا یا فلز غوطه ور استفاده می کند در یک محلول الکترولیتی مستقیماً باعث ایجاد واکنش شیمیایی می شود.منابع الکتریسیته یا هیدروژن از طریق الکترولیز

اسلاید 4: ، به عنوان مثال تولید هیدروژن از طریق الکترولیز آب هر دو نوع دستگاه انواع سلول خورشیدی،در که عملکرد سلول فوتوالکتروشیمیایی استفاده از اثر فوتوالکتریک(یا بسیار مشابه،اثر فتوولتائیک) برای تبدیل تابش الکترومغناطیسی (معمولاً نور خورشید) یا مستقیماً به نیروی الکتریکی یا چیزی که به راحتی می توان از آن برای تولید نیروی الکتریکی استفاده کرد (به عنوان مثال هیدروژن می تواند با سوختن ایجاد نیروی الکتریکی ، فتو هیدروژن را ببینید(.

اسلاید 5: استاندارد اثر فتوولتائیک ، همانطور که در سلولهای فتوولتائیک استاندارد کار می کند ، شامل تحریک حاملهای بار منفی (الکترون) در یک محیط نیمه هادی است و این حاملهای بار منفی (الکترونهای آزاد) هستند که در نهایت برای تولید نیرو استخراج می شوند. طبقه بندی سلولهای فوتوالکتروشیمیایی که شامل سلولهای Grätzel است ، با این تعریف محدود مطابقت دارد ، اگرچه حامل های بار اغلب تحریک کننده .هستند ، از طرف دیگر ، وضعیت درون یک سلول فوتوالکترولیتی کاملاً متفاوت است. دو اصل

اسلاید 6: به عنوان مثال ، در یک سلول فتوالکتروشیمیایی شکافته کننده آب ، با تحریک نور توسط یک الکترون در نیمه رسانا ، سوراخی ایجاد می شود که الکترون را از یک مولکول آب همسایه می کشد: H 2 O (l) + [hv ] + 2 h + ⟶ 2 H + (aq) + 1 2 O 2 (g) { displaystyle { ce {H2O (l) + [hv] + 2h + ->2H + (aq) + 1 / 2O2 (g) }}}  این حامل های بار مثبت (پروتون ها ، یعنی یون های H +) را در محلول باقی می گذارد ، سپس باید با یک پروتون دیگر پیوند داده شود و با دو الکترون ترکیب شود.