Японські вчені відстежують рух електронів, революціонізуючи технології чистої енергії

22 лютого 2025 року група дослідників під керівництвом доктора Йохея Чо з JAIST і професора Фуміакі Амано з Токійського столичного університету представила новий метод відстеження руху електронів у режимі реального часу, що потенційно може трансформувати технології чистої енергії. У дослідженні, опублікованому в Journal of the American Chemical Society, детально описано, як спектроскопія фотоструму з модуляцією інтенсивності (IMPS) у поєднанні з аналізом розподілу часів релаксації (DRT) дозволяє ідентифікувати раніше нероздільні поведінки перенесення заряду. Цей інноваційний підхід виявив три різних механізми рекомбінації, які спричиняють втрати енергії при фотоелектрохімічному (PEC) розщепленні води: рекомбінація, спричинена надмірним проникненням (OPR), рекомбінація, спричинена надлишком дірок (EHR), і зворотна рекомбінація електрон-дірка (BER). Дослідження також виявило раніше невідому повільну реакцію, названу «сателітним піком», яка має вирішальне значення для визначення етапу, що обмежує швидкість розщеплення води. «Відкриття сателітного піку має вирішальне значення, оскільки воно допомагає нам визначити етап, що обмежує швидкість розщеплення води», — заявив доктор Чо. Результати мають значення не лише для виробництва водню, але й для скорочення викидів вуглекислого газу, очищення стічних вод і розробки самоочисних поверхонь. Дослідники вважають, що ця робота може призвести до значних досягнень у технології напівпровідників і рішеннях у галузі чистої енергії протягом наступного десятиліття.