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Interface and catalyst investigation for solar water splitting

Klett, Joachim :
Interface and catalyst investigation for solar water splitting.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2016)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Interface and catalyst investigation for solar water splitting
Language: English
Abstract:

In this thesis model experiments for a photoelectrochemical water splitting device were performed. The goal was to identify loss mechanisms that reduce the efficiency of the photoelectrochemical device. This includes losses associated with solid state contacts, i.e. charge transfer into the protection layer and catalyst particles, as well as overvoltage losses encountered during catalysis.

Additionally, fundamental photoelectron spectroscopy measurements revealed the complicated nature of small supported catalyst particles. Here, a direct dependence of their electronic structure with respect to their substrate material and deposition techniques was identified. Furthermore, subsequent water adsorption also changes the energetic alignment between support and catalyst.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
In dieser Arbeit wurden Modellexperimente zum Verständnis einer photoelektrochemischen Zelle zur Wasserspaltung durchgeführt. Das Ziel war hierbei die Identifikation der auftretenden Verlustmechanismen, welche die Effizienz der elektrochemischen Zelle mindern. Hierzu müssen sowohl Verluste an Festkörpergrenzflächen, als auch Überspannungsverluste des Katalysators berücksichtigt werden. Dazu wurden grundlegende Untersuchungen mit Hilfe der Photoelektronspektroskopie an geträgerten Katalysatorpartikeln vorgenommen. Hierbei wurde festgestellt, dass die elektronische Struktur dieser Partikel sowohl vom Substratmaterial, als auch der Depositionsmethode abhängt. Sobald zusätzlich Wasser auf der Oberfläche adsorbiert wird, ändert sich wiederum die elektronische Anpassung zwischen Substrat und Katalysator.German
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: 07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Physical Chemistry
Date Deposited: 02 May 2016 06:00
Last Modified: 02 May 2016 06:00
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-53969
Referees: Schäfer, Prof. Dr. Rolf and Jaegermann, Prof. Dr. Wolfram and Hess, Prof. Dr. Christian and Kramm, Prof. Dr. Ulrike
Refereed: 22 March 2016
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/5396
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