Công nghệ chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro phá kỷ lục giảm chi phí tới 70%

Các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc đã phát triển một kỹ thuật tiên tiến về kỹ thuật lớp hạt mầm tiền thân (PSLE) nhằm cải thiện đáng kể hiệu suất của điện cực quang đồng kẽm thiếc sunfua đồng (CZTS) cho chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro (STH). CZTS, được cấu tạo từ các nguyên tố phong phú trên Trái Đất, đã bị hạn chế bởi các khuyết tật và động học vận chuyển điện tích không hiệu quả, khiến hiệu suất của nó không vượt quá 8%. Phương pháp PSLE cải thiện sự phát triển tinh thể, giảm mật độ khuyết tật xuống còn 9,88 × 10^15 cm^-3 và tăng thời gian sống của điện tử thiểu số lên 4,40 ns, dẫn đến hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro ở bán tế bào đạt kỷ lục 9,91%. Cách tiếp cận này cũng cho phép tế bào tandem CZTS-BiVO4 không thiên vị đầu tiên đạt hiệu suất STH 2,20% trong nước biển tự nhiên. Các màng CZTS được tối ưu hóa có các hạt lớn, đặc, đồng đều và xếp thẳng đứng, cải thiện tiếp giáp dị thể CZTS/CdS bằng cách tăng điện áp xây dựng sẵn và giảm các khuyết tật tại giao diện.