Projektbeschreibung
Metalloxide als effiziente Photoelektrokatalysatoren
Die photoelektrochemische Wasserspaltung bietet einen umweltfreundlichen Ansatz für die Wasserstofferzeugung, doch ihre Effizienz wird durch den Mangel an geeigneten Photoelektrodenmaterialien für die Oxidations- und Reduktionsreaktionen von Wasser eingeschränkt. Metalloxide weisen eine außergewöhnliche Stabilität in wässrigen Elektrolyten auf, aber diejenigen mit Bandlücken, die für sichtbares Licht optimiert sind, haben typischerweise offene d-Schalen-Konfigurationen und leiden unter einer geringen Photokonversionseffizienz. Das EU-finanzierte Projekt DREAM zielt darauf ab, das Verständnis der Photogenerationsprozesse in Metalloxid-Photoelektroden und ihrer Auswirkungen auf die Photokonversionseffizienz zu verbessern, indem hochwertiges Dünnschichtwachstum mit einer neuartigen temperaturaufgelösten Charakterisierung des Photogenerationsertragsspektrums kombiniert wird. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden neue Metalloxid-Photoelektroden mit nahezu einheitlicher Photogenerationsausbeute entwickelt und in neuartige Gerätearchitekturen integriert.
Ziel
Photoelectrochemical (PEC) water splitting is an attractive route for green hydrogen production. Despite nearly half a century of research efforts, no material has successfully met the stringent requirements for a photoelectrode material, the light harvesting semiconductor within the PEC cell. Metal-oxides are widely viewed as the most promising photoelectrode materials for their exceptional stability in aqueous electrolytes, but those with suitable band gaps for visible light absorption typically have open d shell configurations, and suffer from low photoconversion efficiencies. I hypothesize that the underperformance of such materials is related to their electronic configuration which reduces the photogeneration yield of mobile charge carriers, an overlooked yet critical loss mechanism in metal-oxides. Thus, unlike conventional semiconductors where all absorbed photons generate electrons and holes, in metal-oxides with open d shell configuration, many of the photons give rise to localized electronic transitions that do not contribute to the photocurrent. In addition, polaronic transport and charge carrier recombination reduce the charge carrier collection efficiency. DREAM will address these challenges and provide a leap forward in understanding the photogeneration processes in metal-oxide photoelectrodes and their effect on photoconversion efficiency. To achieve these goals, we will couple systematic control of crystallographic structure, d orbital occupancy, and local cation environment using heteroepitaxial thin film growth together with wavelength and temperature-resolved characterization of the photogeneration yield spectrum. The knowledge gained by these fundamental investigations will lead to new design rules, which we will employ to engineer new metal-oxides with near unity photogeneration yield, and integrate them into novel device architectures, enabling highly efficient PEC-PV tandem cells for unassisted solar water splitting.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
84105 Beer Sheva
Israel
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.