該裝置創新性地采用n-i-p型異質結結構設計,通過精確堆疊n型二氧化鈦、本征硅和p型氧化鎳半導體層,大幅提升了電荷分離與傳輸效率。研究團隊采用工業化磁控濺射技術進行材料沉積,既保證了制造精度,又實現了規模化生產的可行性。
據印度科技部公告,該裝置實現了600 mV的優異表面光電壓和0.11 VRHE的低起始電位,在太陽能制氫方面效能卓越。
其光吸收能力更強、電荷傳輸更快、復合損耗更低,這些正是高效光解水制氫的核心要素。在堿性條件下連續運行10小時后性能僅下降4%,這種長期穩定性在硅基光電化學系統(PEC)中實屬罕見。
"這項技術兼具高效率、低能耗、強穩定性和低成本四大優勢,"項目負責人Ashutosh K. Singh博士表示,"通過智能材料選擇和異質結構設計,我們為大型太陽能-氫能系統的商業化應用鋪平了道路。"研究團隊預計,經進一步優化后,該技術可廣泛應用于從家庭到工業的各種氫能場景。
這項突破性研究不僅解決了硅基光電化學系統長期穩定性不足的難題,更為全球綠色氫能發展提供了新的技術路徑。隨著印度在可再生能源領域的持續投入,該國正逐步成為清潔能源技術研發的重要力量。