Ich autorzy zaprezentowali swoje ustalenia na łamach Angewandte Chemie. Kluczem do powodzenia całego przedsięwzięcia, tj. pozyskiwania czystej i nieogranicznej energii, jest konwersja światła słonecznego na energię elektryczną lub chemiczną. Wykorzystywane w tym celu ogniwa fotoelektrochemiczne wystawia się na działanie promieni słonecznych, co prowadzi do powstawania energii elektrycznej.
Czytaj też: Fuzja termojądrowa z poważnym postępem. To kluczowy krok w stronę komercjalizacji produkcji taniej energii
Wchodzące w skład tych urządzeń fotoelektrody pochłaniają fotony, co prowadzi do powstawania par elektron-dziura. Ich rozdzielanie warunkuje powstawanie elektryczności. Dotychczas największym problemem pozostawała wysoka niestabilność takich materiałów, dlatego zespół badawczy złożony z przedstawicieli kilku niemieckich instytucji postanowił uporać się z tym faktem.
Jak wyjaśnia Francesco Caddeo z Uniwersytetu w Hamburgu, szybka degradacja większości materiałów fotoelektrochemicznie aktywnych była do tej pory powszechnym problemem. Wykazując, jakie czynniki napędzają to zjawisko, naukowcy będą w stanie skuteczniej sobie z nim radzić, opracowując materiały znacznie bardziej odporne na rozpad.
Dzięki badaniom z zakresu fotoelektrochemii naukowcy powinni być w stanie dopracować materiały, z wykorzystaniem których produkowana jest czysta energia
Wśród technik wykorzystanych na potrzeby zrozumienia tego, co wpływa na degradację znalazła się między innymi spektroskopia i rozpraszanie promieni rentgenowskich. W ten sposób możliwe było zbadanie rozmieszczenia atomów w objętych ekspertyzami materiałach. Kierując promieniowanie na powierzchnię materiału, naukowcy obserwowali jego rozpraszanie pod różnymi kątami. W ten sposób powstawały charakterystyczne wzory. Przy małych kątach w grę wchodziły informacje o zewnętrznym kształcie warstwy fotoelektrochemicznej, a przy większych – dane na temat układu atomowego.
Czytaj też: Magazynowanie energii to jeden z największych problemów odnawialnych źródeł energii. Jest nowe rozwiązanie
Dzięki użyciu dwóch różnych detektorów członkowie zespołu badawczego byli w stanie analizować obie sytuacje jednocześnie. Pozyskane dane i wyciągnięte na podstawie ich analiz wnioski powinny przełożyć się na wzrost stabilności procesów fotoelektrochemicznych. W długofalowej perspektywie powinno to doprowadzić do uzyskania czystej energii o praktycznie nieograniczonym dostępie.