Fotoelektrochemia kwantowa
Fotoelektrochemia kwantowa to badanie kwantowo-mechanicznej natury fotoelektrochemii , poddziedziny badań chemii fizycznej zajmującej się oddziaływaniem światła z układami elektrochemicznymi, zwykle poprzez zastosowanie obliczeń chemii kwantowej . Fotoelektrochemia kwantowa stanowi rozszerzenie elektrochemii kwantowej na procesy obejmujące również oddziaływanie ze światłem ( fotonami ). Zawiera zatem również istotne elementy fotochemii . Kluczowymi aspektami fotoelektrochemii kwantowej są obliczenia wzbudzeń optycznych, fotoindukowanych procesów transferu elektronów i energii, ewolucji stanów wzbudzonych, a także międzyfazowej separacji ładunków i transportu ładunków w systemach konwersji energii w nanoskali .
W szczególności fotoelektrochemia kwantowa zapewnia fundamentalny wgląd w podstawowe procesy zbierania światła i fotoindukowane procesy elektrooptyczne w kilku powstających technologiach konwersji energii słonecznej do wytwarzania zarówno energii elektrycznej ( fotowoltaika ), jak i paliw słonecznych. Przykłady takich zastosowań, w których fotoelektrochemia kwantowa zapewnia wgląd w podstawowe procesy, obejmują ogniwa fotoelektrochemiczne , fotochemię półprzewodników, a także ogólnie elektrokatalizę sterowaną światłem, aw szczególności sztuczną fotosyntezę .
Fotoelektrochemia kwantowa stanowi aktywną linię bieżących badań, a w ostatnich latach pojawiło się kilka publikacji, które dotyczą kilku różnych rodzajów materiałów i procesów, w tym kompleksów zbierających światło , polimerów zbierających światło , a także nanokrystalicznych materiałów półprzewodnikowych.