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J-GLOBAL ID：201202254503681373   整理番号：12A1555557

人工葉構築における酸素発生速度と光起電力出力曲線の相互依存

Interplay of oxygen-evolution kinetics and photovoltaic power curves on the construction of artificial leaves

著者 (3件)： SURENDRANATH Yogesh (Massachusetts Inst. Technol., MA) ,  BEDIAKO D.Kwabena (Massachusetts Inst. Technol., MA) ,  NOCERA Daniel G. (Massachusetts Inst. Technol., MA)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 109  号： 39  ページ： 15617-15621  発行年： 2012年09月25日 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Co²⁺イオン水溶液からホウ酸イオン共存下の電着によりコバルトまたはニッケル酸化物ホウ酸塩薄膜をケイ素基板に電着して光触媒(Co-BiおよびNi-Bi)を調製した。光触媒および三点接合ケイ素光起電力セルを透明導電膜を介して連結した人工葉を作製し,水の太陽光分解を検討した。電流密度の対数値と過電圧の関係は良好な直線相関を示し,Tafel勾配52mVおよび30mV/decを求めた。光触媒における光電流の最大値と水分解の電気化学的負荷のマッチングが重要であり,太陽エネルギーから燃料へのエネルギー変換効率(SFE)は酸素発生速度と光起電力出力曲線のバランスに依存し,低い開回路起電力の電解セルは低いTafel勾配および高い交換電流密度の触媒と適合するのに対し,高い開回路起電力のセルは触媒特性の影響を受けにくい反面,太陽光スペクトルの利用率によりSFEの損失が大きいことを示した。15%効率の光起電力セルとCo-BiおよびNi-Bi触媒の組み合わせによりSFE010%が可能と予測した。

シソーラス用語： *酸化コバルト ,  *酸化ニッケル ,  *ホウ酸塩 ,  薄膜 ,  ウエハ【IC】 ,  電着 ,  光起電力 ,  反応速度 ,  透明導電膜 ,  光触媒 ,  *太陽電池 ,  分解反応 ,  電流密度 ,  過電圧 ,  Tafel式 ,  光電流 ,  特性 ,  マッチング ,  エネルギー変換効率 ,  酸素発生 ,  *葉 ,  *生化学系モデル ,  エネルギー準位 ,  ヘテロ接合
準シソーラス用語： ケイ素基板 ,  コバルト酸化物 ,  ニッケル酸化物 ,  *珪素太陽電池 ,  水分解 ,  電気化学的特性

分類 (4件)： 光合成  (EB10020I) ,  気体燃料の製造  (YE02030F) ,  電気化学反応  (CB07050F) ,  太陽電池  (NC03084O)

タイトルに関連する用語 (6件)： 人工 ,  葉 ,  構築 ,  酸素発生 ,  光起電力 ,  曲線