Dispositif de Cellule Solaire Hydrogène intégrant des Matériaux dits Triptyques

Description

La photocatalyse, à distinguer de la photo-électro-catalyse, permet de produire de l'hydrogène par photo-réduction de l'eau, tout en s'affranchissant de l'utilisation d'électrodes, d'un courant électrique, ou encore de l'utilisation d'un bain électrochimique. [1] Dans ce cadre, nous avons développé un dispositif de panneau solaire hydrogène (Figure 1a) assurant la transformation de l'eau liquide contenue dans le panneau en hydrogène sans la nécessité d'être raccordé au réseau électrique. [2-3] Le coeur actif du panneau hydrogène est constitué d'un matériau hybride photocatalytique innovant, qualifié de matériau triptyque du fait des trois composants le constituant (Figure 1b) : (1) un film mince semiconducteur de TiO 2 déposé par PVD ; (2) des nanoparticules d'Au ou Ag déposées par un procédé de photo-dépôt; [4] (3) Un film mince photosensible d'une macromolécule de type carbo-benzène (Cbz), présentant des propriétés uniques de conductivité sur molécule unique ( ~100 nS), [5] et d'absorption dans le visible ( = 131 000 L mol-1 cm-1) à max = 493 nm. [6] Nous observons une synergie de ~33% pour le matériau triptyque TiO 2 /Ag/Cbz par rapport à son analogue diptyque TiO 2 /Ag et démontrons qu'un lien entre le métal et le semiconducteur est d'importance primordiale pour exalter les propriétés photocatalytiques dans le cadre de films minces par analogie avec les nanopoudres. [7]

Abstract

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