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太陽(yáng)能發(fā)電和陽(yáng)光分解水制氮，是清潔能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池方面。下圖是n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的基本原理示意圖，圖中的半導(dǎo)體導(dǎo)帶（未充填電子的分子軌道構(gòu)成的能級(jí)最低的能帶）與價(jià)帶（已充填價(jià)電子的分子軌道構(gòu)成的能級(jí)最高的能帶）之間的能量差ΔE（＝E_c－E_v）稱(chēng)為帶隙，圖中的e^－為電子、h^＋為空穴。

瑞士科學(xué)家最近發(fā)明了一種基于上圖所示原理的廉價(jià)光電化學(xué)電池裝置，其半導(dǎo)體電極由2個(gè)光系統(tǒng)串聯(lián)而成。系統(tǒng)一由吸收藍(lán)色光的WO₃納米晶薄膜構(gòu)成；系統(tǒng)二吸收綠色和紅色光，由染料敏化的TiO₂納米晶薄膜構(gòu)成。在光照下，系統(tǒng)一的電子（e^－）由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶后，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)二的價(jià)帶，再躍遷到系統(tǒng)二的導(dǎo)帶，然后流向?qū)﹄姌O。所采用的光敏染料為配合物RuL₂（SCN）₂，其中中性配體L為4，4’－二羧基－2，2’－聯(lián)吡啶。

太陽(yáng)能發(fā)電和陽(yáng)光分解水制氮，是清潔能源研究的主攻方向，研究工作之一集中在n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池方面。下圖是n－型半導(dǎo)體光電化學(xué)電池光解水制氫的基本原理示意圖，圖中的半導(dǎo)體導(dǎo)帶（未充填電子的分子軌道構(gòu)成的能級(jí)最低的能帶）與價(jià)帶（已充填價(jià)電子的分子軌道構(gòu)成的能級(jí)最高的能帶）之間的能量差ΔE（＝E_c－E_v）稱(chēng)為帶隙，圖中的e^－為電子、h^＋為空穴。

瑞士科學(xué)家最近發(fā)明了一種基于上圖所示原理的廉價(jià)光電化學(xué)電池裝置，其半導(dǎo)體電極由2個(gè)光系統(tǒng)串聯(lián)而成。系統(tǒng)一由吸收藍(lán)色光的WO₃納米晶薄膜構(gòu)成；系統(tǒng)二吸收綠色和紅色光，由染料敏化的TiO₂納米晶薄膜構(gòu)成。在光照下，系統(tǒng)一的電子（e^－）由價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶后，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)二的價(jià)帶，再躍遷到系統(tǒng)二的導(dǎo)帶，然后流向?qū)﹄姌O。所采用的光敏染料為配合物RuL₂（SCN）₂，其中中性配體L為4，4’－二羧基－2，2’－聯(lián)吡啶。