德國科學家開發出將太陽光轉化為氫氣的新型半導體材料

太陽能可以被利用來將水分離成氧氣和氫氣，產生的氫氣是燃料，可使之凝結，或進一步化學變化后儲存。對于這個生產過程——光化學電解或是光電解產氫——至今沒有成熟合適的材料體系。需要的是可以吸收和利用水中光線的半導體，來為光電解將電荷載體送至材料表面，產出氫氣。理想的半導體自然是硅或是黃銅礦，就如光伏所用的那樣。然而只要將硅或黃銅礦半導體浸入水中，它們便會立即腐蝕，失去功效。研究人員不得不為此尋找新的半導體材料。這在技術上是巨大的挑戰。

德國赫姆霍茨柏林中心的科學家與聯邦教研部聯合項目組“Light2Hydrogen”的合作伙伴一起，新近成功研制出了新型混合材料，即所謂的聚合氮化碳。分析和測試結果顯示，該材料具備所需要的性能。

將該材料以薄膜形式疊置于黃銅礦或硅基板上，起光催化作用，可將水中太陽光直接轉換成氫氣。聯合項目負責人稱，新復合材料在低pH值的酸性條件下狀態穩定，通過與黃銅礦和硅的混合作用，形成可改善性能的額外電場，有光進入時便產出大量氫氣。由此德國的科學家們證實，將氮化碳薄膜置于黃銅礦或硅之上，可作為光陰極的組成部分用來產氫。