Одним из перспективных источников возобновляемой энергии является газообразный водород, получаемый из воды с помощью солнечного света. Исследователи из LiU разработали материал, нанопористый кубический карбид кремния, который демонстрирует многообещающие свойства для улавливания солнечной энергии и расщепления воды для производства газообразного водорода.

Ученые изучили кубический карбид кремния 3C-SiC, который имеет множество пор и может эффективно улавливать ультрафиолет и большую часть видимого солнечного света.

Кроме того, пористая структура способствует разделению зарядов, обладающих необходимой энергией, в то время как мелкие поры дают большую площадь активной поверхности. Это усиливает перенос заряда и увеличивает количество реакционных центров, тем самым еще больше повышая эффективность расщепления воды.

«Результат, который мы показали, заключается в том, что нанопористый кубический карбид кремния имеет более высокую эффективность разделения заряда, что делает расщепления воды до водорода гораздо лучше, чем при использовании плоского карбида кремния», - говорит Цзяньвэй Сун.

Большинство материалов, которые были исследованы до сих пор, или неэффективны в том, как они используют энергию видимого солнечного света (диоксид титана, например, поглощает только ультрафиолетовое солнечный свет), либо не имеют свойств, необходимых для расщепления воды до газообразного водорода (например, кремний).

«Обычные солнечные панели производят энергию в дневное время, и энергия должна либо использоваться немедленно, или храниться в батареях», - говорит Цзяньвэй Сун, старший преподаватель кафедры физики, химии и биологии университета Линчёпинга.

Производство газообразного водорода путем расщепления молекул воды с помощью солнечной энергии - это экологически безопасный подход, который позволяет получать газообразный водород с использованием возобновляемых источников без выбросов углекислого газа. Основное преимущество этого метода - возможность преобразовывать солнечную энергию в топливо, которое можно хранить.