London İmperial Kolleci və Kraliça Meri Universitetindən olan tədqiqatçılardan ibarət əməkdaşlıq qrupu Nature Energy jurnalında öz son nəşrlərində ətraflı şəkildə dayanıqlı enerji texnologiyasında mühüm mərhələyə nail olub .

Tədqiqat, səmərəli və sabit hidrogen istehsalı üçün günəş işığından istifadə etmək üçün qənaətcil üzvi materiallardan istifadə etməklə təmiz enerji yaratmaq və saxlamaq üsulumuzu potensial olaraq dəyişdirmək üçün qabaqcıl bir yanaşma təqdim edir.

Tədqiqat günəşdən hidrogenə qədər sistemlərin inkişafında uzun müddətdir davam edən problemi həll edir: suda polimerlər və kiçik molekullar kimi üzvi materialların qeyri-sabitliyi və kritik interfeyslərdə enerji itkiləri nəticəsində yaranan səmərəsizlik. Bunu həll etmək üçün tədqiqat qrupu üzvi fotoaktiv təbəqəni nikel-dəmir katalizatoru ilə funksionallaşdırılmış qoruyucu qrafit təbəqə ilə birləşdirən çox qatlı cihaz arxitekturasını təqdim etdi.

Bu innovativ dizayn, sahə üçün yeni meyar təyin edərək, yüksək səmərəliliyin və davamlılığın görünməmiş birləşməsinə nail oldu.

Layihə zamanı üzvi fotoaktiv təbəqələrin işlənib hazırlanmasına rəhbərlik edən London Kraliça Meri Universitetinin Yaşıl Enerji üzrə müəllimi Dr. Flurin Eisner, “Bizim işimiz göstərir ki, yüksək məhsuldar, sabit günəş suyunun parçalanması aşağı qiymətli, miqyaslana bilən üzvi materiallardan istifadə etməklə əldə edilə bilər”.

“Üzvi materiallar udduqları işıq və elektrik xassələri kimi xassələri baxımından yüksək dərəcədə tənzimlənə bilirlər. Bu o deməkdir ki, onlar günəş işığını yanacağa (hidrogen kimi) və ya hətta kimyəvi maddələrə çevirmək üçün müxtəlif yollar qurmaq üçün çox yönlü platforma ola bilər, bitkilərdə təbii fotosintezi təqlid edir. Bu, davamlı yanacaq və kimyəvi istehsal üçün maraqlı yeni imkanlar açır.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=1293340994&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1742360198&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-03-method-harnessing-sunlight-path-stable.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC44OSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNC4wLjY5OTguODkiXSxbIk5vdDpBLUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMzQuMC42OTk4Ljg5Il1dLDBd&dt=1742360197068&bpp=1&bdt=569&idt=232&shv=r20250313&mjsv=m202503130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1742360197%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1742360197%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1742360197%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0%2C1905x945&nras=2&correlator=8408103615981&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1612&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95353929&oid=2&pvsid=2105174233290922&tmod=1871984516&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1610

Tədqiqat zamanı yeni cihaz suyun oksidləşməsi üçün geri dönən hidrogen elektrodu ilə müqayisədə +1,23 V-də 25 mA sm ^-2- dən çox foto cərəyan sıxlığına nail oldu – günəş enerjisindən istifadə edərək suyun hidrogen və oksigenə parçalanması reaksiyasının yarısı. Bu, əvvəlki sistemləri üstələyən böyük bir sıçrayışı təmsil edir. Saatlar ərzində deqradasiyaya uğrayan əvvəlki dizaynlardan fərqli olaraq, yeni sistem günlərlə əməliyyat sabitliyini nümayiş etdirdi. Dizayn günəş enerjisində gələcək yeniliklər üçün çeviklik təklif edən geniş çeşidli üzvi materialları dəstəkləyir.Oyna

00:0000:13SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaAnodda O ₂ qabarcıqlarının və əks elektrodda H ₂ qabarcıqlarının əmələ gəlməsi ilə təsdiqlənən tandem üzvi IPV-anod vasitəsilə PEC kamerasında köməksiz günəş suyunun parçalanması . Kredit: Təbiət Enerjisi (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01736-6

Bu nəticələrə nail olmaq üçün komanda yer üzündə bol olan nikel-dəmir oksihidroksid katalizatoru ilə funksionallaşdırılmış öz-özünə yapışan qrafit təbəqəni birləşdirən toplu heteroqovşaqlı üzvi fotoaktiv təbəqədən istifadə etdi. Qrafit təkcə fotoaktiv təbəqəni su ilə tənəzzüldən qorumaqla yanaşı, həm də səmərəli elektrik əlaqələrini qoruyub saxlayırdı.

İmperatorun Kimya Mühəndisliyi Departamentində tədqiqatın birinci müəllifi Dr. Matyas Daboczi (hazırda Marie Skłodowska-Curie, HUN-un Enerji Departamentinin Tədqiqat Mərkəzinin Tədqiqat İşçisi və VireN-in Tədqiqat Departamentinin əməkdaşı) Dr. İmperatorda Kimya Mühəndisliyi).

“İnanıram ki, bizim anlayışlarımız və təlimatlarımız bu cür üzvi fotoelektrokimyəvi cihazların sabitliyini və performansını real dünya tətbiqlərinə qarşı daha da yaxşılaşdırmaq üçün dəyərli olacaq.”

Bu sıçrayışın potensialı əlavə elektrik enerjisinə ehtiyac olmadan sudan və işıqdan hidrogen çıxara bilən tam su ayıran cihazlarda daha da nümayiş etdirildi. Onlar günəşdən hidrogenə 5% səmərəliliyə nail oldular ki, bu da, məsələn, şəbəkədən kənar hidrogen istehsalı texnologiyalarının qəbulunu əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirə bilərdi.

İmperatorun Kimya Mühəndisliyi Departamentinin tədqiqatının aparıcı akademiki Dr. Salvador Eslava qeyd etdi ki, “Bu nəticə üzvi fotoelektrokimyəvi cihazların performansında əhəmiyyətli təkmilləşmədir, günəşdən hidrogenə rekord səmərəlilik əldə edir. Bu yanaşma, təsir edici, fotoelektrik elementlər, fotoelektrik elementlər, fotoelektrik elementlər təklif edən üzvi toplu heteroqovuşmaların üstünlüklərindən istifadə edir. emal edir və onları fotoelektrokimyəvi hüceyrələrin elektrodlarına tətbiq edir.”

Tədqiqatın nəticələrinin bu sahədə daha da irəliləyişlərə səbəb olacağı və real dünya tətbiqləri üçün yol açacağı gözlənilir. Komanda bu təməl üzərində qurmaq, materialın dayanıqlığında təkmilləşdirmələri araşdırmaq və sənaye istifadəsi üçün texnologiyanı genişləndirmək məqsədi daşıyır.

Daha çox məlumat: Matyas Daboczi et al, Günəş suyunun gücləndirilmiş oksidləşməsi və qrafitlə qorunan toplu heteroqovuşma üzvi fotoaktiv təbəqələrdən istifadə edərək suyun yardımsız parçalanması, Təbiət Enerjisi (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01736-6

Jurnal məlumatı: Təbiət Enerjisi London Universiteti Queen Mary tərəfindən təmin edilmişdir