Heer cusub oo tignoolajiyada hydrogen-ga cagaaran ay dejiyeen injineerada jaamacadda Rice.
Injineerada Jaamacadda Rice way soo jeedin karaan iftiinka qorraxda galay hydrogen oo leh hufnaanta rikoodhka jabinta iyada oo ay ugu wacan tahay aalad isku darka jiilka soo socda halide perovskite semiconductors* leh electrocatalysts Aalad keliya, waarta, kharash-ku-ool ah oo la cabbiri karo.
Sida laga soo xigtay daraasad lagu daabacay Isgaarsiinta Dabiiciga ah, qalabku wuxuu gaadhay 20.8% hufnaanta beddelka qorraxda-ilaa-hydrogen.
Tiknoolajiyada cusubi waa tallaabo muhiim ah oo hore loogu qaaday tamarta nadiifka ah waxayna u adeegi kartaa sidii madal loogu talagalay fal-celin kiimikaad oo ballaaran oo adeegsada koronto la goostay si loogu beddelo. quudin galay shidaal.
Shaybaarka kiimikaad iyo injineerka biomolecular Aditya Mohite waxay dhistay sawir-qaade isku-dhafan iyadoo la adeegsanayo xannibaad liddi ku ah oo ka ilaalinaysa semiconductor biyaha iyada oo aan carqaladayn wareejinta elektiroonigga.
"Isticmaalka iftiinka qoraxda oo ah isha tamarta si loo soo saaro kiimikooyinka waa mid ka mid ah caqabadaha ugu waaweyn ee dhaqaalaha tamarta nadiifka ah," ayuu yiri Austin Fehr, oo ah arday kimikalka iyo injineernimada biomolecular doctoral iyo mid ka mid ah qorayaasha hormoodka ah ee daraasadda.
"Hadafkeennu waa in aan dhisno goobo dhaqaale ahaan macquul ah oo dhalin kara shidaal laga helo qorraxda. Halkan, waxaan ku naqshadeynay nidaam nuuga iftiinka oo dhameystiraya korantada kimistariga biyaha kala qaybiya oogadeeda.”
Qalabkan waxa loo yaqaan unug (photoelectrochemical cell) sababta oo ah nuugista iftiinka, u beddelkeeda koronto iyo isticmaalka korontadda si loo xoojiyo fal-celinta kiimikaad dhammaan waxay ku dhacaan isla aaladda. Ilaa hadda, adeegsiga tignoolajiyada photoelectrochemical si loo soo saaro hydrogen-ka cagaaran waxaa carqaladeeyay waxtarka hooseeya iyo qiimaha sare ee semiconductors.
"Dhammaan qalabyada noocan oo kale ah waxay soo saaraan hydrogen cagaaran oo isticmaalaya iftiinka qorraxda iyo biyaha, laakiin annaga ayaa ah mid aan caadi ahayn sababtoo ah waxay leedahay waxtarka rikoodhka ah waxayna isticmaashaa semiconductor oo aad u jaban," ayuu yiri Fehr.
The Mohite shaybaar iyo la-hawlgalayaasheeda ayaa sameeyay aaladda iyaga oo roganaya unugga cadceedda oo aad loo tartamo galay reactor isticmaali kara tamarta la goostay si ay u kala qaybiyaan biyaha ogsijiin iyo hydrogen.
Caqabadda ay ahayd in ay ka gudbaan waxay ahayd in halide perovskites* ay aad ugu deggan yihiin biyaha iyo dahaarka loo isticmaalo in lagu daboolo semiconductor-ka ayaa ku dhammaaday inay carqaladeeyaan shaqadooda ama waxyeello u geystaan.
"Labadii sano ee la soo dhaafay, waxaan dib u soo laabanay oo aan tijaabinay qalab iyo farsamooyin kala duwan," ayuu yiri Michael Wong, Injineer kiimikaad Bariiska ah iyo qoraaga daraasadda.
Ka dib markii tijaabooyin dheer ay ku guuldareysteen inay keenaan natiijada la rabay, cilmi-baarayaashu waxay ugu dambeyntii heleen xal guul leh.
"Aragtidayada muhiimka ah waxay ahayd inaad u baahan tahay laba lakab oo xannibaad ah, mid si aad u ilaaliso biyaha iyo mid aad u sameyso xiriir koronto oo wanaagsan oo u dhexeeya lakabyada perovskite iyo lakabka ilaalinta," ayuu yiri Fehr.
"Natiijooyinkayagu waa waxtarka ugu sarreeya ee unugyada photoelectrochemical oo aan lahayn diiradda qorraxda, iyo guud ahaan kuwa ugu fiican ee isticmaala semiconductors halide perovskite.
"Waa markii ugu horeysay ee goob ay taariikh ahaan gacanta ku hayaan semiconductors qaali ah oo qaali ah, waxaana laga yaabaa inay matasho dariiqa suurtagalka ganacsiga ee qalabkan oo kale markii ugu horeysay abid," ayuu yiri Fehr.
Cilmi-baarayaashu waxay muujiyeen nashqaddooda caqabada ah inay u shaqeysay falcelinno kala duwan iyo semiconductors kala duwan, taasoo ka dhigaysa mid lagu dabaqi karo nidaamyo badan.
"Waxaan rajeyneynaa in nidaamyada noocan oo kale ah ay u adeegi doonaan sidii goob lagu kaxeynayo electrons ballaaran oo loogu talagalay falcelinta samaynta shidaalka iyadoo la adeegsanayo cuntooyin badan oo leh iftiinka qorraxda oo kaliya sida tamarta tamarta," ayuu yiri Mohite.
"Iyadoo la sii wanaajinayo xasilloonida iyo miisaanka, tignoolajiyadani waxay furi kartaa dhaqaalaha hydrogen waxayna bedeli kartaa habka ay dadku wax uga sameeyaan shidaalka fosil ilaa shidaalka qorraxda," ayuu raaciyay Fehr.
Perovskite – Macdantani waxa ay leedahay conductivity ka sareeya Silicon oo waa ka jilicsan. Waxay kaloo aad ugu badan tahay Dhulka. Tobankii sano ee la soo dhaafay, dadaallo la taaban karo ayaa horseeday horumarro cajiib ah, laakiin qaadashada mustaqbalka ee optoelectronics ayaa weli ah caqabad.
Unugyada sawir-qaadista ee Perovskite weli waa kuwo aan degganayn oo waxay ku dhacaan gabowga dhicis ah. Intaa waxaa dheer, waxaa ku jira macdanta "lead", oo ah walxo aad u dhib badan deegaanka iyo caafimaadka aadanaha. Sababahaas dartood, baalasha lama suuq gayn karo.
Halogenated hybrid perovskites waa nooc ka mid ah agabka semiconductor kuwaas oo diirada saaray cilmi baaris gaar ah sanadihii ugu dambeeyay ee siyaalahooda korantada ee cajiibka ah iyo codsiyadooda nidaamyada sawir-qaadista.
