Các nhà khoa học tăng sản lượng hydro từ năng lượng mặt trời bằng cách thu giữ các tia nắng dài hơn

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Tokyo đã phát triển một chất xúc tác quang mới có khả năng tăng đáng kể sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời bằng cách thu nhận các bước sóng dài hơn của ánh sáng mặt trời. Bằng cách thay thế ruthenium bằng osmium trong chất xúc tác quang nhạy cảm nhuộm, nhóm nghiên cứu đã mở rộng khả năng hấp thụ ánh sáng từ giới hạn thông thường 600 nanomet lên đến 800 nanomet. Phạm vi hấp thụ rộng hơn này cho phép hệ thống khai thác một phần lớn hơn của phổ ánh sáng mặt trời, dẫn đến hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro cao gấp đôi so với các loại nhuộm dựa trên ruthenium truyền thống. Chìa khóa cho sự cải tiến này nằm ở hiệu ứng nguyên tử nặng của osmium, giúp thúc đẩy các chuyển đổi điện tử singlet–triplet cho phép hấp thụ ánh sáng có năng lượng thấp hơn và bước sóng dài hơn. Tiến bộ này giải quyết một hạn chế lớn của các hệ thống sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời hiện có, vốn thường chỉ hấp thụ các bước sóng ngắn hơn trong vùng ánh sáng nhìn thấy và do đó lãng phí phần lớn năng lượng mặt trời có sẵn, đặc biệt trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc nhiều mây. Chất xúc tác quang dựa trên osmium mới duy trì sự đơn giản của hệ thống đồng thời cải thiện hiệu suất, làm cho nó trở nên thực tiễn hơn cho...