En umut verici oksit fotokatodlar bakır oksit (Cu2O) fotoelektrotlarıdır. 2018 ve 2019'da EPFL'deki (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) araştırmacılar, bakır oksit (Cu2O) fotoelektrotlardan, fotovoltaik (PV) yarı iletken tabanlı fotokatodlarla rekabet edebilen ve hatta onları geçebilen performanslar elde etmeyi başarmıştı.

Ama hala bulmacanın bir parçası eksikti.

En son teknolojiye sahip Cu2O fotokatodları bile, önemli ölçüde elektron hücre rekombinasyonuna izin veren metalik arka kontaklar (bakır veya altın) kullanıyor. Diğer dezavantajlar arasında yüksek maliyet ve metal temasının emilmemiş güneş ışığının geçmesine izin vermemesidir.

Şimdi, EPFL'deki bilim insanları ilk kez bakır tiyosiyanatın (CuSCN), geliştirilmiş performansa sahip Cu2O fotokatodları için şeffaf ve etkili bir hücre taşıma katmanı (HTL) olarak kullanılabileceğini göstermeyi başardı.

Araştırma, EPFL Kimya Bilimleri ve Mühendisliği Enstitüsü'nde Profesörler Anders Hagfeldt, Michael Grätzel ve Kevin Sivula tarafından yönetimektedir.

İki tip CuSCN üzerine yapılan detaylı analiz, kusurlu bir yapının hücre iletimi için faydalı olabileceğini göstermiştir. 

CuSCN'nin optik avantajları ayrıca % 4.55 güneş-hidrojen verimliliği sağlayan bağımsız bir PEC-PV tandemiyle kanıtlandı. Bu verimlilik (12 saat boyunca % 4.55) şu anda tüm Cu2O bazlı çift emici tandemler arasında ki en yüksek düzeydir.

Çalışma, alanda gelecekteki gelişmelere katkıda bulunabilecek ve ilham verebilecek son teknoloji Cu2O fotokatodlarının ötesinde net ve etkileyici bir ilerleme sunmaktadır.

Araştırmacılar, bu çalışmada oksid materyal ile en yüksek rakamlara ulaşılmasına rağmen, daha yüksek değerlerin çok uzak olmadığına inandıklarını belirtiyor.

Kaynak:https://www.chemeurope.com/