化石燃料的燃燒正在導(dǎo)致危險的氣候變化慧男，從而推動了對更清潔可再生能源的尋找紧武。迄今為止芋甸，太陽能是最豐富的可再生能源按厘，但要釋放其潛力抵恋，需要一種方法來存儲它以備后用。
儲存太陽能的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用析氫光催化劑（hydrogen evolution photocatalysts挠日，HEP）將能量儲存在分子氫的化學(xué)鍵中疮绷。當(dāng)前，大多數(shù)HEP由單組分無機半導(dǎo)體產(chǎn)生嚣潜。這些只能吸收紫外線波長的光冬骚，這限制了它們產(chǎn)生氫的能力。
由KAUST太陽能中心的伊恩·麥卡洛克（Iain McCulloch）領(lǐng)導(dǎo)的團隊與來自美國和英國的研究人員合作懂算，現(xiàn)已開發(fā)出由兩種不同的半導(dǎo)體材料制成的HEP只冻。他們將這些材料摻入有機納米粒子中，可以對其進(jìn)行調(diào)整以吸收更多的可見光譜计技。
該研究的第一作者揚·科斯科（Jan Kosco）說：“傳統(tǒng)上喜德，無機半導(dǎo)體已用于光催化領(lǐng)域。但是综非，這些材料主要吸收紫外光沪择，其可利用的太陽光不到太陽光譜的百分之五。因此琴偿，它們的效率受到限制羞烘。”
該團隊首先使用了一種稱為微乳液（miniemulsion）的方法，其中有機半導(dǎo)體的溶液借助穩(wěn)定的表面活性劑在水中乳化贼卿。接下來他景，他們加熱乳液以去除溶劑捅振，剩下表面活性劑穩(wěn)定的有機半導(dǎo)體納米顆粒彬率。
通過改變表面活性劑，它們能夠控制納米顆粒的結(jié)構(gòu)怯糠，將它們從核-殼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌系墓w/受體結(jié)構(gòu)署隔。共混結(jié)構(gòu)使它們能夠在供體聚合物和非富勒烯受體之間引入異質(zhì)結(jié)。
科斯科解釋說：“兩種結(jié)構(gòu)以相同的速率吸收光瓦统，但是在核-殼結(jié)構(gòu)中贿妹，只有光生空穴到達(dá)表面；然而金矛，在混合結(jié)構(gòu)中芯急，空穴和電子都到達(dá)納米粒子的表面，從而增強氫氣的產(chǎn)生驶俊。
HEP表現(xiàn)出的氫釋放速率比單組分無機HEP所能達(dá)到的氫釋放速率高一個數(shù)量級娶耍。這為下一代儲能技術(shù)奠定了基礎(chǔ)免姿。
麥卡洛克說：“我們目前正在研究由半導(dǎo)體的不同混合物形成的納米粒子的性能，以更好地了解其結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系榕酒。我們正在尋求為其他光催化反應(yīng)設(shè)計納米粒子光催化劑胚膊，例如生成氧氣或二氧化碳還原。”
