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a048luzzi pdf Produire de l ? hydrogène par photolyse de l ? eau Peut-on imaginer voir un jour sur les toits des collecteurs solaires qui généreraient de l ? hydrogène et de l ? oxygène plutôt que de l ? eau chaude Ce scénario pourrait se concrétiser auto

Produire de l ? hydrogène par photolyse de l ? eau Peut-on imaginer voir un jour sur les toits des collecteurs solaires qui généreraient de l ? hydrogène et de l ? oxygène plutôt que de l ? eau chaude Ce scénario pourrait se concrétiser autour de solutions que les progrès dans le domaine de la dissociation photoélectrochimique de l ? eau par la lumière solaire rendent maintenant possibles Des cellules photoélectrochimiques PEC illuminées par la lumière solaire peuvent décomposer l ? eau en hydrogène et en oxygène De telles cellules emploient des électrodes photoactives immergées dans un électrolyte aqueux ou dans l ? eau Sous leur forme la plus simple elles peuvent être décrites comme des dispositifs photovolta? que électrolytique intégrés ou monolithiques Une large variété de processus PEC et de photocatalyse susceptibles de dissocier l ? eau sont étudiés de par le monde Encore au stade de la recherche fondamentale Bien qu ? intrinsèquement simples les aspects scienti ?ques et de développement des matériaux de cellules PEC pour la production d ? hydrogène en sont encore au stade préliminaire mais fascinant de la recherche fondamentale Quatre étapes principales sont mises en jeu dans le processus photoélectrochimique de dissociation de l ? eau La première est la génération d ? une charge électronique à la surface de la photoanode soumise au rayonnement solaire produisant des paires électron-trou La deuxième est l ? oxydation de l ? eau à la photoanode par les trous produisant des molécules d ? oxygène O La troisième étape est celle du transport des ions hydrogène H et des électrons de la photoanode à la cathode respectivement via l ? électrolyte et la connexion électrique la cathode pouvant être une photocathode induite par la lumière En ?n la réduction des H à la cathode forme des molécules d ? hydrogène H à l ? aide des électrons Le choix des matériaux semi-conducteurs de type n de la photoanode est déterminant pour les cellules PEC avec deux critères l ? existence d ? une bande interdite ??parfaite ? et la possibilité d ? éviter la recombinaison des porteurs de charge L ? énergie minimale théorique du photon devant être absorbé par une photoanode ??parfaite ? est de électronvolt eV C ? est la force électromotrice FEM minimale théorique nécessaire aux cellules PEC pour dissocier la molécule d ? eau Au plan des concepts trois approches principales sont actuellement étudiées dans le monde pour la dissociation photoélectrochimique de l ? eau photolyse Elles sont respectivement basées sur des systèmes à photoélectrode simple à double photoélectrode et sur des systèmes hybrides photoélectrode photovolta? que Sous-variante de la décomposition PEC de l ? eau la dissociation photocatalytique met en jeu un photocatalyseur photo-induit qui inclut à sa surface les deux processus l ? oxydation de l ? eau et la réduction Les mélanges gazeux d ? hydrogène et d ? oxygène qui en résultent présentent des inconvénients pratiques par rapport aux gaz physiquement séparés coproduits avec les systèmes PEC