Fotoelectrodos para la hidrólisis de agua en celdas fotoelectroquímicas

Las fuentes de energía limpias y sostenibles deben ser consideradas una base importante para el futuro crecimiento y desarrollo económico de cualquier país. Actualmente, el suministro mundial de energía depende en gran medida de los combustibles fósiles, los cuales son limitados en la naturaleza y además generan productos indeseados al ser usados. Esto conlleva a que tecnologías tales como las celdas fotoelectroquímicas se vuelvan especialmente atractivas, ya que permiten usar energía solar para producir hidrógeno, cuya posterior combustión produce principalmente vapor de agua.

El funcionamiento de las celdas fotoelectroquímicas se basa en el uso de semiconductores como electrodos (ánodos y/o cátodos), que al ser irradiados generan pares hueco-electrón, los cuales pueden migrar en la superficie del semiconductor y reaccionar con las especies adsorbidas o recombinarse entre sí. En este contexto, actualmente el GIE estudia el tungstato de cobre como material para su implementación como fotoánodo en celdas fotoelectroquímicas debido a su carácter semiconductor (de tipo n) con un ancho de banda prohibido que varía entre 2,1 y 2,3 eV. A pesar de que los electrodos de tungstato de cobre han demostrado un buen desempeño como fotoánodo, estos aún presentan ciertas desventajas como una baja separación de portadores de carga, una alta recombinación de portadores de carga y una densidad de sitios activos reducida.

Actualmente, este proyecto de investigación tiene como objetivo principal fabricar y caracterizar fotoánodos basados en un film de tungstato de cobre dopado con diferentes elementos.