位于古瓦哈提的印度理工学院 (IIT) 的研究人员正在开发具有成本效益的新型材料，可以利用阳光将水分解成氢气和氧气。
由于氢是一种清洁的高能燃料，可以根据需要进行储存和使用，这一发展可以带来无碳氢经济。
研究结果已发表在美国化学学会出版的享有盛誉的同行评审的物理化学快报杂志上。
据研究小组称，由于对能源的需求不断增加，同时对环境也有害的化石燃料储备不断减少，这推动了世界范围内开发清洁能源的努力。
“自从 Edmond Becquerel 于 1839 年发现光伏效应以来，将太阳能转化为电能或化学燃料已经引起了科学家们的兴趣和想象力。太阳能被认为是当今最有前途的清洁和可再生能源，”IIT Guwahati 化学系教授 Mohammad Qureshi 说。
“众所周知的太阳能电池将光直接转换为电能。还有另一种太阳能能量转换系统，称为光电化学(PEC)电池，由于它们与电能直接结合生产燃料，最近引起了人们的注意，”他说。
库雷希教授解释说，PEC 电池利用太阳能将简单而安全的化合物(如水)分解为氢和氧。
由于氢是一种可以根据需要储存和使用的高能燃料，因此这些电池被认为是无碳氢经济的“圣杯”。
尽管有希望，但由于水氧化过程缓慢等科学瓶颈，PEC 电池还不是解决能源危机的实用方法。
“催化剂用于激活水分解过程。这些催化剂是昂贵的金属，如铂、铱和钌等，这使得电池不切实际，”库雷希教授说。
“我们开发了一种三元催化剂，它包含钴-锡层状双氢氧化物和钒酸铋，可与石墨烯桥形成 pn 结半导体。我们已经证明，当用作光阳极时，催化剂可以很容易地分解水以产生氢气和氧气，”他补充道。
研究小组的另一名成员 Suhaib Alam 解释说，当光落在 PEC 电池的阳极上时，会产生带负电的电子和带正电的空穴(激子)。
“在没有催化剂的情况下，热力学障碍将非常难以克服，因此无法将水分解为氢和氧。我们现在正在开发原型设备，以在实际 PEC 电池中测试他们的光电阳极，”Alam 补充道。
