title: ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ
title: ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΕΙΑ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ
Creators: name: Poulios, Ioannis
name: Tsoumachidou, Sofia
name: Berberidou, Chrysanthi
Publisher: name: Kallipos, Open Academic Editions
Year: 2024
Subjects: ΗΜΙΑΓΩΓΟΙ
ΦΩΤΟΚΑΤΑΛΥΣΗ
ΦΩΤΟΟΞΕΙΔΩΣΗ
ΤΕΧΝΗΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ
ΥΔΡΟΓΟΝΟ
ΗΛΙΑΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ
ΑΥΤΟΚΑΘΑΡΙΖΟΜΕΝΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ
SEMICONDUCTORS
PHOTOCATALYSIS
PHOTOOXIDATION
DISINFECTION
SOLAR ENERGY
ARTIFICIAL PHOTOSYNTHESIS
SELF CLEANING SURFACES
PHOTOELECTROCHEMISTRY

description: Η Φωτοηλεκτροχημεία των Ημιαγωγών αποτελεί πεδίο της κλασικής Ηλεκτροχημείας, το οποίο πραγματεύεται τις ηλεκτροχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στις επαφές ημιαγώγιμων υλικών με ηλεκτρολυτικά διαλύματα, με απουσία και παρουσία φωτισμού. Οι ιδιαιτερότητες, που παρουσιάζουν οι ετεροεπαφές ημιαγωγός/ηλεκτρολύτης σε σχέση με τις αντίστοιχες μέταλλο/ηλεκτρολύτης, παρουσία φωτός, κάνουν τα ημιαγώγιμα υλικά ιδιαίτερα ελκυστικά για εφαρμογές στον τομέα της αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, της προστασίας του περιβάλλοντος, της χημικής απόξεσης, της αντιδιαβρωτικής προστασίας και πολλών άλλων. Οι δυνατότητες που παρέχονται από τη Φωτοηλεκτροχημεία για την άμεση μετατροπή του ηλιακού φωτός σε χημική ή ηλεκτρική ενέργεια, είχαν σαν αποτέλεσμα τη ραγδαία ανάπτυξή της μετά τη δεκαετία του ΄70 (Τεχνητή Φωτοσύνθεση). Την εποχή εκείνη έκαναν την εμφάνισή τους τα πρώτα φωτοηλεκτροχημικά στοιχεία μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, όπου η συμβολή μεγάλων ηλεκτροχημικών, όπως π.χ. ο Gerischer κ.ά. ήταν καθοριστική. Τα ανωτέρω στοιχεία αποτελούν μία ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ των κοινών γαλβανικών στοιχείων και των φωτοβολταϊκών κυψελών κι επιτυγχάνουν με κατάλληλες τροποποιήσεις, πλην της μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, την απευθείας διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο (Ηonda και Fujishima). Μεταξύ πολλών άλλων εφαρμογών, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η αξιοποίηση του φωτοηλεκτροχημικού φαινομένου στην προστασία του περιβάλλοντος και συγκεκριμένα στην αδρανοποίηση τοξικών ουσιών και παθογόνων μικροοργανισμών στο νερό και στον αέρα με αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας (ετερογενής φωτοκατάλυση, φωτοηλεκτροκατάλυση), πεδίο με ιδιαίτερα έντονη ερευνητική δραστηριότητα την τελευταία δεκαπενταετία.
description: Η Φωτοηλεκτροχημεία των Ημιαγωγών αποτελεί πεδίο της κλασικής Ηλεκτροχημείας, το οποίο πραγματεύεται τις ηλεκτροχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στις επαφές ημιαγώγιμων υλικών με ηλεκτρολυτικά διαλύματα, με απουσία και παρουσία φωτισμού. Οι ιδιαιτερότητες, που παρουσιάζουν οι ετεροεπαφές ημιαγωγός/ηλεκτρολύτης σε σχέση με τις αντίστοιχες μέταλλο/ηλεκτρολύτης, παρουσία φωτός, κάνουν τα ημιαγώγιμα υλικά ιδιαίτερα ελκυστικά για εφαρμογές στον τομέα της αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, της προστασίας του περιβάλλοντος, της χημικής απόξεσης, της αντιδιαβρωτικής προστασίας και πολλών άλλων. Οι δυνατότητες που παρέχονται από τη Φωτοηλεκτροχημεία για την άμεση μετατροπή του ηλιακού φωτός σε χημική ή ηλεκτρική ενέργεια, είχαν σαν αποτέλεσμα τη ραγδαία ανάπτυξή της μετά τη δεκαετία του ΄70 (Τεχνητή Φωτοσύνθεση). Την εποχή εκείνη έκαναν την εμφάνισή τους τα πρώτα φωτοηλεκτροχημικά στοιχεία μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, όπου η συμβολή μεγάλων ηλεκτροχημικών, όπως π.χ. ο Gerischer κ.ά. ήταν καθοριστική. Τα ανωτέρω στοιχεία αποτελούν μία ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ των κοινών γαλβανικών στοιχείων και των φωτοβολταϊκών κυψελών κι επιτυγχάνουν με κατάλληλες τροποποιήσεις, πλην της μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική, την απευθείας διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο (Ηonda και Fujishima). Μεταξύ πολλών άλλων εφαρμογών, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η αξιοποίηση του φωτοηλεκτροχημικού φαινομένου στην προστασία του περιβάλλοντος και συγκεκριμένα στην αδρανοποίηση τοξικών ουσιών και παθογόνων μικροοργανισμών στο νερό και στον αέρα με αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας (ετερογενής φωτοκατάλυση, φωτοηλεκτροκατάλυση), πεδίο με ιδιαίτερα έντονη ερευνητική δραστηριότητα την τελευταία δεκαπενταετία.