Resumen

Se han desarrollado células solares en tándem de película fina de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H/a-Si:H) centradas en altas tensiones de circuito abierto para su aplicación directa como fotocátodos en dispositivos fotoelectroquímicos de separación de agua. Mediante la variación de la temperatura durante la deposición de las capas absorbentes intrínsecas de a-Si:H se puede ajustar y combinar la energía de brecha de banda de las capas absorbentes de a-Si:H, en correlación con el contenido de hidrógeno del material, de forma que las células solares en tándem de a-Si:H/a-Si:H proporcionen tensiones de circuito abierto de hasta 1,87 V. La aplicabilidad de las células solares en tándem como fotocátodos se investigó en un sistema de medición de células fotoelectroquímicas (PEC). Con platino como catalizador, los fotocátodos basados en a-Si:H/a-Si:H presentan un elevado potencial de inicio de fotocorriente de 1,76 V frente al electrodo de hidrógeno reversible (RHE) y una fotocorriente de 5,3 mA/cm2 a 0 V frente al RHE (bajo iluminación con lámpara halógena). Nuestros resultados demuestran que la aplicación directa de fotocátodos basados en láminas delgadas de silicio cumple los principales requisitos termodinámicos para generar hidrógeno. Además, el enfoque presentado puede proporcionar una ruta eficiente y de bajo coste para la producción de hidrógeno solar.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras Biofotónica
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures Biophotonics
• Palabras claves:células solares, fotocátodos, tensiones de circuito, aplicación directa, alto potencial de inicio de fotocorriente, silicio amorfo hidrogenado, energía de banda prohibida, iluminación con lámpara halógena, principales requisitos termodinámicos, electrodo de hidrógeno reversible
• Keywords:solar cells, photocathodes, circuit voltages, direct application, high photocurrent onset potential, hydrogenated amorphous silicon, band gap energy, halogen lamp illumination, main thermodynamic requirements, reversible hydrogen electrode