سایرتحقیق و پژوهش

سلول فوتوالکتروشیمیایی

صفحه 1:
ارائه:

صفحه 2:
؟در سال ۱۹۳۸ گوده و کیتچتر "حساسیت به نور " 60 - 2 0] را نشان دامند , که با محو شدن ‎OT US,‏ را به عنوان یک رنگدانه. در سال ۰۱۹۶۹ کینی و ایوانوسکی پیشنهاد کردند که انواع اکسیدهای فلزی . از جمله 2 ۰1100 ممکن است اکسیداسیون مواد آلی محلول (فنل . اسید بنزوئیک . اسید استیک . استئا نور توسط کاتالیز کند. چراغ های خورشیدی کارهای اضافی توسط کری و همکاران ييشنهاد كرد كه 2 1100 ممکن است برای کلر سازی نوری 9 مفید باشد. ات سدیم و ساکارز) را تحت

صفحه 3:
یک "سلول )1 " یکی از دو نو و ولیز دشگگاه. اولین انری الکتریکی را به طور مشابه سلول فتوولتائیک حساس به رنگ تولید می کند. که مطابق تعریف ایا ول لاسكا است سورد دوم سلول فوتوالکترولیتی ات ۱ که ات و دح است بهنور ,نیمه رسانا بافلر غوطه ور استناده می ک ۰ ۳ محاول الکترولیتی مستقیما باعث ایجاد واکنش شیمیایی می شود. li,

صفحه 4:
*. به عنوان مثال تولید هیدروژن از طریق الکترولیز لب هر دو نوع دستگاه انواع سلول خورشیدی.در که عملکرد سلول فوتوالکتروشیمیایی استفاده از اثرفوتوالکتریک(یا بسیار مشابه‌اثر فتوولتالیک) برای تبدیل تابش الکترومفناطیسی (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(, را

صفحه 5:
دو اصل * استاندارد اثر فتوولتالیک . همانطور که در سلولهای فتوولنالیک استاندارد کار می کند . شامل تحریک حاملهای بار منفی (الکترون) در یک محیط نیمه هادی است و لين حاملهاى بار منفی (الکترونهای آزاد) هستند که در نهایت برای تولید نیرو استخراج می شوند. طبقه بندی سلولهای فوتوالکتروشیمیایی که شامل سلولهای 3۳81261 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. را

صفحه 6:
*به عنوان مثال » در یک سلول فتوالکتروشیمیلیی شکافته کننده ب »با تحریک نور توسط یک الکترون در نیمه رسانا. سوراخی ایجاد می شود که الکترون را از یک مولکول لب همسایه "می کشد ": ۶ (9) 2 0 2 1 + (وج) + 1۱ 2 بت + 2 +1 ۳۷] + () 0 ۲۷2 {\ displaystyle {\ ce {H20 (I) + [hv] + 2h + ->2H + (aq) + 1/202 (g) }}} * لین حامل های بار مثبت (پروتون ها . یعنی یون های ‎OH‏ را در محلول باقی می گذارد » سپس باید با یک پروتون دیگر پیوند داده شود و با دو الکترون ترکیب شود. را

صفحه 7:
۲۱ + + 2 6 ‏(و) 2 با بت‎ )۱ 0150۱0۷5۲۷۱6 ۱ 66 ۲ ٠ ‏>سلول فتوسنتزی نوع دیگری از فوتوالکتر‎ + + 26- -<112 )9(([[ ‏است سلول الیتیک . با خروجی در آن مورد کربوهیدرات به جای هیدرون مولکولی‎ ‏است.‎ * سلول فتو الکترولیتی گاز با تلبش آندبا تلبش الکترومغناطیسی ۰ یعنی با نور. از لین به عنوان فتوسنتز مصنوعی یاد می شود و به عنوان روشی برای ذخیره انرژی خورشیدی در هیدروژن برای استفاده به عنوان سوخت پیشنهاد شده است. را

صفحه 8:
ورودی لکترونهای آزاد نزدمک سطح الکنرود سیلیکون ۱ ۰ ۲ ۱۳ لین الکترونها از طریق سیمهابه سمت الکترود فولاد ضد زنگ جریان می یابند . جلیی که چهار تا از آنها با چهار مولکول لب واکنش می دهند و دو مولکول هیدروژن و ۴ گروه ‎OH‏ تشکیل می دهند. گروه های 2۳۱ از طریق الکترولیت مایع به سطح الکترود سیلیکون جریان می یابند. در آنجا آنها با چهار حفره مرتبط با چهار فوتوالکترون واکنش نشان می دهند . نتیجه دو مولکول لب و یک مولکول اکسیژن است. سیلیکون روشن اس .اللکترولت هابلافاصله شروع به خوردگی می کند ادن ۳ ۰ ۳ مصرف می کند و خصوصیات سطوح و رابط های موجود در سلول را مختل می کند. ۳

صفحه 9:
ایی از طریق فوتوکتلیز عمل می کنند. یکی از سطوح نیمه هادی به عنوان کاتالیزور استفاده می کند. در این دستگاه ها نیمه هادی انری خورشید را جذب می کند و به عنوان یک الکترود برای تقسیم آب عمل می کند. روش دیگر از کمپلکسهای فلزی در محلول به عنوان کاتالیزور استفاده می کند. لولهای فوتوالکترولیتی از ۱۰ درصد بازده اقتصادی سد عبور کرده اند. خوردگی از نیمه هادیهای با توجه به تماس مستقیم آنها با لب . همچنان مسئله ساز است. اکنون 7 برای دستیابی به عمر مفید ۱۰۰۰۰ ساعت ادامه دارد » لین نیاز است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده .

صفحه 10:
" سلید سلولهای. 00 تروشيميليى لا | *اولين فد هاست سلول کهتاکنون طرا ی ۳۰۰ ۳ ۱۱ ‎ei oe‏ ۳ در سال 1855 توسظ الكساندر-ادموند يكرل در سن 15 الك در آزمایشگاه پدرش ایجاد شد.سلول مدرن که در دهه های اخیر معمولا مورد تحقر ق قرار گرفته است » سلولهای فتوالکتروشیمیایی مدرن بوده است ۲۵1261 سلول ‏ اکرچه احبرا توجه زیادی از این موضوع به سلول خورشیدی پروسکیت منتقل شده است .به دلیل کارلیی تا ریاد دومی و شباهت روشهای رسوبی به کمک بخار که معمولاً در ايجاد آنها اتناك ‎Ue‏ ‏شود.سلولهای خورشیدی حساس به رنگ یا سلولهای |26 216) از جذب نانوکریستالی بسیار ‏ : متخلخل دی اکسید تیتانیوم (2 ۱6-۲160 برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می کنند. را

صفحه 11:
موادی بوای سلولهای ؟سلول های فوتوالکتروشیمیایی تقسیم آب )2 ۳) از انرژی نور برای تجزیه آعب به هیدروژن و اکسیژن درون سلول دو الکترود استفاده می کنند. li,

صفحه 12:
وجود 58 عکس در مونتاژ ۱ : دارد \ | * آند عکس ساخته شده از یک نیمه هادی نوع ‎!١‏ و یک کاتد فلزی * عکس آند ساخته شده از یک نیمه هادی نوع 0 و یک کاتد عکس ساخته شده از نیمه هادی 0-0206 * عکس کاند ساخته شده از یک نیمه هادی 0-1/06 و یک آند فلزی * چندین مورد برای مواد فوتوالکترود در 2 ۲۱ ۳ (۱ وجود دارد سبک نمایش (۱ ( 4۳۱2 06)) تولید: * جذب نور: تعیین شده توسط شکاف باند و مناسب برای طیف تابش خورشیدی li,

صفحه 13:
؟ انتقال بار: فوتوالکترودها باید رسانا باشند (یا نیمه رسانا) برای به حداقل رساندن تلفات مقاومتی ۱ ۱۹۱ * ساختار باند مناسب: فاصله باند به اندازه کافی بزرگ برای تقسیم لب (۱.۲۳ ولت) و موقعیت های \ | مناسب نسبت به پتانسیل های کاهش اکسیداسیون برای 66 \{ ‎H 2 {\ displaystyle‏ | ‎displaystyle {\ ce {O2}}} , {H2}} }‏ \{ 2 0 * فعالیت کاتالیزوری: فعالیت کاتالیزوری بالا باعث افزایش کارایی واکنش تقسیم آب * يايدارى: ماده 5! بايد يايدار باشد تا از تجزيه و از دست دادن عملکرد جلوگیری کند * علاوه بر اين الزامات . مواد بايد كم هزينه و خاك زيادى داشته باشند تا امکان تصفیه آب .)2 به طور گسترده امکان پذیر باشد.

صفحه 14:
9 تا که الرامات ذکر شده رامی توان به طور کلی اعمال کرد ام ۱۰۱ فوتوکاندها نیازهای کمی متفاوت دارند. یک فوتوکاتد خوب با شروع زودهنگام واکنش تکامل اکسیژن (پتانسیل فوق العاده کم) . یک جریان نوری بزرگ در هنگام اشباع و رشد سریع جریان جریان همزمان با شروع ۰ روبرو می شود. از طرف دیگر . فوتانودهای خوب علاوه بر جریان زياد و رشد سریع جریان نوری . واکنش اولیه تکامل هیدروژن را نیز شروع می کنند. برای به حداکثر رساندن جریان . مواد آند و کاتد باید با هم مطابقت و ورن آند برای مک ماده کاتد ممکن است برای مادم دک بر ۱۳ را

صفحه 15:
پلیخون | # در سال ۲۰۱۳ یک سلول با ۲ نانومتر نیکل بر روی الکترود سیلیکون ۰ جفت شده با یک الکترود فولاد ضد زنگ . غوطه ور در یک الکترولیت آبی و لیتیوم بورات ۸۰ ساعت بدون خوردگی قلبل توجه کار می کند . در مقلبل ۸ ساعت دی اکسید تبتانیوم. در لین فرآیند » حدود ۱۵۰ میلی لیتر گاز هیدرون تولید شد که نشان دهنده ذخیره حدود ۲ کیلوژول انرژی است. را

صفحه 16:
مواد ساختارى ۱ * ساختار مواد جاذب تأثير مثبت و منفى بر عملكرد سلول دارد. . ساختار اجازه مى دهد تا جذب نور و جمع آورى حامل در مکان های مختلف رخ دهد . که باعث کاهش نیاز به ‎tials‏ ص و کمک به تجزیه و تحلیل می شود این امکان را برای ۰۱ فاده از کاتالیزورهای غیر گرانبها و اکسید فراهم می کند که ممکن است در شرلیط اکسید کننده » این دستگاه ها دارای پتانسیل های مدار باز کمتری هستند كه ممكن است در عملكرد يايين ترى نيز موثر باشد. - ۳ تر پایدار باشند. با این حال

صفحه 17:
قرم 1 کسیداسیون | * اكسيداسيون فوتوالكتروشيميايى (0-0]) فرايندى است كه در لن نور يك نيمه هادى باق ی سارد تا زآکنش <اکسیداسیون کاتالیزوری را تقوبت کند ‏ ا ۳۰ سلول فوتوالکتروشیمیلیی معمولاً شامل يك نیمه هادی (الکترود) و یک فلز (ضد الکترود) ‎coal‏ در مقیاس های کاملاً کوچک . ذرات نیمه رسانای خالص می توانند به عنوان سلول های فوتوالکتروشیمیایی میکروسکوپی رفتار کنند. ۳/6 کاربردهایی در سم زدایی هوا و آب . تولید هیدروژن و سایر کاربردها دارد.

صفحه 18:
مکللیسم واکنش ‏ . * فرایندی که توسط آن یک فوتون مستقیماً یک واکنش شیمیایی را آغاز می کند به عنوان فوتولیر شناخته می شود. اگر این فرآیند توسط کاتلیزور کمک شود آن را فتوکنال ۰2 نامند. اگر یک فوتون انرژی بیشتری نسبت به شکاف باند مشخصه ماده داشته باشد ۰ می پولک الکرون را هنگام جذب توسط ماده آزاد کند. سوراخ باقی مانده بابار م۰ ۱ آزاد ممکن است دوباره ترکیب شوند . گرما تولید کنند .یا می توانند در واکنشهای نوری با گونه های مجاور شرکت کنند.اگر واکنشهای نوری با لین گونه ها منجر به تولید مجدد ماده اهدا کننده الکترون شود . را

صفحه 19:
5 رای تال .اکر ماده به عنوان ینک کاتالیزور برای واکنش ها عمل ‎as‏ ۰۱ ۰ ۳ ‎ee ans‏ نت می شوند. 2860 نوعی تحلیل فتوکانان رانا ۰ ۲۳۵ موجب لن الکتروشیمی مبتنی بر نیمه رسانا واکنش اکسیداسیون را کاتالیز می کند -به عنوان مثال تخریب اکسیداتیو یک آلاینده موجود در هوا در سیستم های تصفیه هواهدف اصلی فوتوالکترو کاتالیز تأمین مسیرهای فعال سازی انری کم برای عبور حامل های بار الکترونیکی از طربق رابط الکترولیت الکترود و به ویژه تولید فوتوالکتروشیمیایی محصولات شیمیایی است. با توجه به اکسیداسیون فوتوالکتروشیمیایی ۰ ممکن است به عنوان مثال » سیستم زیر را در نظر بگیریم . که اکسیداسیون کاتالیز شده با 2 110 را 1 تشکیل می دهد. 2 ۳

صفحه 20:
مد نون فتوشیمیلیی ‎yg? PCO)‏ برلبد ‎PECO‏ ‎pee ey IS G0‏ یک شامل یک نیمه هادی در تماس الکتریکی با یک ضد الکترود است. برای 0 نیمه رسانای نوع ‎LN‏ اندازه کافی کوچک . ذرات به مناطق آندی و کاتدی قطبی می شوند و به طور مور سلول های فوتوالکتروشیمیایی میکروسکوپی را تشکیل می دهند. سطح روشن یک ذره یک واکنش فوتوکسیداسیون را کاتالیز می کند . در حالی که طرف "تاریک " ذره کاهش همزمان را ‎eo‏ li,

صفحه 21:
*اکسیداسیون فوتوالکتروشیمیایی را می توان به عنوان يك مورد خاص از اکسیداسیون فتوشیمیایی در نظر گرفت. (۳626) اکسیداسیون فتوشیمیایی مستلزم ایجاد گونه های رادیکالی است که واکنش های اکسیداسیون را امکان پذیر می کنند .با یا بدون فعل و انفعالات الکتروشیمیایی درگیر در سیستم های نیمه هادی کاتالیز شده . که در اکسیداسیون فوتوالکتروشیمیایی رخ می دهد. را

صفحه 22:

10,000 تومان