加利福尼亚理工学院访问学者Shu Hu， 正在演示“涂有防护涂层的半导体的性能测量

　　【eCorr中国腐蚀与防护网消息】美国加利福尼亚理工学院人工光合作用联合中心的专家们发明了一种新的技术，能使被腐蚀长达几分钟的半导体对太阳能燃料发电机进行防护。他们所使用的二氧化钛防护涂料，现在也广泛应用于防晒霜，牙膏和白色油漆。

　　半导体表面被晶体硅，砷化镓和磷化镓覆盖，它们都是太阳能燃料发电机的关键组成成分，并能使酸性电解水释放出氧和氢。

　　“我们必须在含水的环境里进行研究，这是最大的攻坚难题。” 加州理工学院化学教授，半导体课题首席研究员南森·路易斯表示。“我们必须把氢和水进行分离，用含铅的涂料进行涂敷可以解决这个问题，但是这么做的话半导体会丧失导电性。”

　　在过去的研究里，专家们试图用传统的二氧化钛涂层技术来解决半导体过热问题，但使用这种方法，涂得太薄则保护力度不够，涂得太厚又会使半导体失去导电性，无法与发电机里的水发生反应。

　　专家们使用了一种叫做“原子层沉积”的技术来解决这个难题，这个技术仍然可以保证半导体的导电性不会被破坏并且足够坚固。这种方法是，在半导体表面涂敷一层纳米级二氧化钛保护膜。这种保护膜可以保证半导体仍可以吸收阳光维持设备运转却不会被阳光炙烤过热以致失效。

　　“我们现在已经解决了问题的关键，现在的任务是检测把它用于设备整体之后的效果。”路易斯说。

　　人工光合作用联合中心的目标是做出效率达到10%,而且能大规模生产的太阳能燃料发电机。

　　加利福尼亚理工学院在清洁能源方向上的进展已达到全国领先水平，并使全世界在环保技术方向投入了更多关注。甚至奥巴马总统在他2011年度的国情咨文里也提到了加利福尼亚理工学院的清洁能源项目。

　　“这是人工光合作用联合中心取得的巨大成就，我们使太阳能燃料发电技术突飞猛进。” 人工光合作用联合中心副主任兼协调负责人威尔·罗耶说。“我们认为这项技术可以帮助我们快速实现我们在太阳能燃料发电机领域所要达到的科研目标。”

　　半导体不仅仅用于太阳能技术领域，也用于手机和计算机领域。二氧化钛-半导体涂层新技术也可以应用于更多其他领域。

　　“导体和半导体在恶劣环境（含水）里的腐蚀问题一直是很多电化学及其相关固态技术领域的重大难题。” 人工光合作用联合中心主任卡尔在一篇新闻里如是说，“使用不太昂贵的防护涂层比如二氧化钛和镍对材料进行防护，是一种行之有效的解决方法。”


        原文：http://www.pasadenastarnews.com/science/20140602/caltech-breakthrough-keeps-solar-energy-generators-from-corroding-quickly

责任编辑：刘娟

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