Description du projet
Des oxydes métalliques en tant que photoélectrocatalyseurs performants
Le fractionnement photoélectrochimique de l’eau propose une approche écologique à la production d’hydrogène, mais son efficacité est limitée par le manque de matériaux photoélectrodes appropriés dans le cadre de réactions d’oxydation et de réduction de l’eau. Les oxydes métalliques font preuve d’une stabilité exceptionnelle dans les électrolytes aqueux, mais ceux dont les bandes interdites sont optimisées pour la lumière visible présentent généralement des configurations d’enveloppe ouvertes et souffrent d’une faible efficacité de photoconversion. Le projet DREAM, financé par l’UE, entend améliorer la compréhension des processus de photogénération dans les photoélectrodes à base d’oxyde métallique et leur effet sur l’efficacité de la photoconversion en combinant la croissance de couches minces de haute qualité avec une caractérisation novatrice du spectre de rendement de la photogénération résolue en température. Sur la base de ces résultats, de nouvelles photoélectrodes à base d’oxyde métallique dont le rendement de photogénération est proche de l’unité seront développées et intégrées dans de nouvelles architectures de dispositifs.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
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La classification de ce projet a été validée par l'équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-STG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
84105 Beer Sheva
Israël
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.