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太陽電池的另一電極與另一個端子電極是分開的,為含有水
和一些離子導電介質(zhì)(鹽或氧化還原對)的電解液提供空間。本設計
是已知的光電化學太陽電池,其中電極通常是由金屬或純有機染料
作為光致敏涂層的納米二氧化鈦。在針對生產(chǎn)氫(和氧)的情況下修
改后的裝置,外層電子電路為短路形式,以獲得通過電解質(zhì)的最大
電流。電解質(zhì)的電壓不是簡單的數(shù)值,而是取決于化學反應發(fā)生在
電解質(zhì),特別是水分解的氫(氧)一演化過程。在這種情況下∥曲線
的滯回曲線——即它不同的形狀取決于電壓是否增加或減少。下面
進一步討論該技術(shù)。對裝置A它顯示了產(chǎn)氫活動的光電流,而裝置B
,目前只出現(xiàn)一個外部偏置電壓,然后額外的電動勢添加到外部電
路。這表明在產(chǎn)氫之前,必須克服一個相當大的“內(nèi)部阻力”。一
個明顯的設備改造是分開兩個電極,使生成的氣體可以通過不同的
渠道更容易收集。通常,一個全氟膜組成的分離器用于質(zhì)子交換膜
燃料電池(如3.7節(jié)所示)。
電極反應可以被后續(xù)反應(back—reaction)所削弱,如正極導
帶電子與從價帶電解質(zhì)填補空缺形成電解質(zhì)或電極中的質(zhì)子反應。
這些反應取決于電解液的pH值,并可能因此能夠控制正電極附近的
電解液的堿度獨立于負電極。Milcza-rek等(2003)使用一由全氟膜
分離的二室光電化學電解槽進行單獨優(yōu)化。如圖2.25所示,該裝
置在正電極使用2.5mol硫化鈉,負電極使用1tool的硫酸。負電極
由鉑片構(gòu)成,鉑片覆蓋一層全氟磺酸(杜邦de Nemours商標),而正
電極由覆蓋的CdS薄膜的鈦構(gòu)成。兩電解質(zhì)由膜分離開(商品名Aldr
ich Nation一417),膜允許質(zhì)子通過;谌缡(2.34)的光電流
,在晴朗的日子效率為7%,在200W/m2輻射水平陰天天氣下上升
到12%。然而,使用兩種電解質(zhì)意味著存在化學勢差,它就像一個
外部的偏置電壓,因此真正的效率較低,而且會隨著時間
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