Die photoelektrochemische (PEC) und photokatalytische (PC) Wasserspaltung zur Erzeugung von Wasserstoff und/oder Sauerstoff ebnet den Weg nicht nur für die Produktion von grünem Wasserstoff, sondern auch für Sauerstoffgeneratoren, die ausschließlich auf Wasserbasis arbeiten. Die Suche nach stabilen Materialien, die mit Sonnenlicht als Grundlage arbeiten können, hat zwei hervorragende Kandidaten für photoaktive Materialien identifiziert, nämlich Siliziumkarbid (SiC) und Kupferoxid (Cu₂O), basierend auf einer Reihe von Kriterien wie Kosten, Verfügbarkeit, Toxizität und Nachhaltigkeit. Die optimale Elektrode für die photoelektrische Umwandlung ist oft ein sehr komplexes System, bei dem der Schwerpunkt auf einer sehr schnellen Trennung der erzeugten Ladungen liegt, um die Stromdichten aus den Zellen zu erhöhen. Die Ladungsdynamik dieser komplexen Systeme, sei es auf SiC, Cu₂O oder einem anderen photoaktiven Material, lässt sich am besten mit zeitaufgelöster Oberflächen-Photospannungsspektroskopie/Messungen erfassen.
Das SPVcheck-Tool ist auch hier die optimale Wahl, da es hinsichtlich Probengeometrie und Energieauswahlbereich flexibel konfiguriert werden kann. Ein Ansatz mit zwei UV/VIS-Lichtquellen (480 und 660 nm) kann viele Informationen über die Ladungsdynamik in der Photoelektrode liefern und zur Überprüfung der Qualität der photoelektrischen Umwandlungselektroden in einer Großserienproduktionsanlage genutzt werden.
4H-SiC under UV light
3C-SiC under normal light (solar spectrum)
Verknüpfte Branchen und Applikationen: Epitaxieschichten und dünne Filme
