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孙?�730至尊木虫 (知名作家)
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漫谈半导体光化学三大应用——模拟光合作用、太阳能电池、光解水制氢已有11人参与
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漫谈半导体光化学三大应用 模拟光合作用 提高模拟光合作用,就不得不提到光合作用及其关键物质--叶绿素,也就不得不提到,卟啉配体和镁中心离子，以及酞菁化合物。 如果您愿意，不妨将叶绿素看作分子水平的太阳能电池或者光电二极管。 叶绿素吸收光能，引起电子-空穴对的形成，也可以说成“使配合物分子处于激发态”。 电子是还原剂，如果环境中存在缺电子基团或氧化态物质，而且相对电位合适，那么~~哈哈,传说中的"CO two"因子将被还原了。同时，空穴会将体系中的另一种物质氧化，对植物来说，氧化产物就是氧气。 于是，我们可以选择合适的体系，可以是水相，也可以是其它溶剂，再找一些有机化合物或中间体来，也可以是一些金属阳离子~~总之，设计出合理氧化-还原半反应就好。 太阳能电池 本质上就是，实现光致电荷分离而产生从另一条路径复合的趋势的装置。那种趋势，就是光生电动势。 最容易想到的，就是“p-n结”，于是，人们看中了硅这种物质，单晶的，多晶的，非晶的，都可以——应用已经实现了。 可是，人类是不满足于现状的生物，有人认为效率低，有人认为成本高，一切可以作为新材料开发理由的理由，几乎都被想到了。 于是，人们开始在硅这种物质的“近亲”上做文章。3-5族，2-6族，1-3-6族~~能想到的非氧化物半导体，统统地地毯式搜索，GaN,GaAs,CdSe,CuInSe2等等，也算是浪花淘尽英雄。 这还不算完，让纳米界风起云涌的两大巨头——ZnO和TiO2，也不肯错过好戏，还招募了各类染料作为帮手，极力提高太阳波谱的有效利用律。 有机材料家族也不甘示弱，它们不能容忍仅仅提供几种染料，帮帮忙。于是，有机太阳能电池也挑起了为人类文明做贡献的大旗。各路有机半导体竞相聚首麾下，一时间，像纸张一样的电源呼之欲出。 然而，科学研究归科学研究，经济效益归经济效益，硅系太阳能电池在成本和生产规模方面存在优势，于是，那些充满科学梦想的学术作品，只能面向那些特殊的应用了。 光解水制氢 “氢气比化石能源更清洁”的观点，伴随着“CO two ”因子的罄竹难书的原罪，不断被人们接受了。于是人们对氢这种新能源寄予厚望。 有人说，氢通常是气态，不好储存，钢瓶又太危险~~没关系，我们有储氢合金、陶瓷、聚合物，多着呢！~~要么干脆一点，有水就行，分解一下，即可。 电解，不好，还不如直接用电呢！~~再干脆一点，直接用光把水分解了，道理和光合作用差不多，只不过，产物都是气态的。 没关系，先试试！果然越做越好，越做越有趣。一群爱玩儿玩具的孩子，把它们玩耍中的快乐写进了论文。这些论文有个总题目，叫做“**的梦想”。 [ Last edited by 孙?�730 on 2011-9-9 at 01:50 ] |
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