Descripción del proyecto
Óxidos metálicos como fotoelectrocatalizadores eficaces
La división fotoelectroquímica del agua ofrece un enfoque ecológico para la producción de hidrógeno, pero su eficacia está limitada por la falta de materiales de fotoelectrodos adecuados para las reacciones de oxidación y reducción del agua. Los óxidos metálicos demuestran una estabilidad excepcional en electrolitos acuosos, pero los que tienen bandas prohibidas optimizadas para la luz visible suelen tener configuraciones de capa d abiertas y adolecen de bajas eficiencias de fotoconversión. El proyecto DREAM, financiado con fondos europeos, tiene como objetivo mejorar la comprensión de los procesos de fotogeneración en fotoelectrodos de óxido metálico y su efecto en la eficacia de la fotoconversión, combinando el crecimiento de películas finas de alta calidad con una novedosa caracterización del espectro de rendimiento de la fotogeneración resuelta en función de la temperatura. A partir de estos resultados, se desarrollarán nuevos fotoelectrodos de óxido metálico con un rendimiento de fotogeneración próximo a la unidad que se integrarán en novedosas arquitecturas de dispositivos.
Objetivo
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.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo.
La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
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La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2021-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
84105 Beer Sheva
Israel
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.