Proprietà fotoelettrochimiche del semiconduttore BiVO4 in condizioni di luce solare concentrata e filtrata

Le celle fotoelettrochimiche sono dei dispositivi che utilizzano i semiconduttori per la produzione di idrogeno verde attraverso la conversione di energia solare. Esse rappresentano un valido strumento da affiancare ad altri dispositivi per lo sfruttamento di energia rinnovabile, attualmente in uso. In questo lavoro di tesi è stata introdotta la fisica alla base del loro funzionamento, introducendo ai materiali semiconduttori e ai loro livelli energetici in condizioni di lavoro. Per approfondire ulteriormente questi aspetti, è stata svolta un'analisi sperimentale di fotoanodi di BiVO4, con l'obiettivo di analizzare il comportamento di una cella fotoelettrochimica in diverse condizioni di lavoro. In particolare, è stata valutata l'influenza dell'intensità luminosa e della presenza di diversi agenti sacrificali. I risultati hanno confermato che la distribuzione del potenziale tra gli elettrodi gioca un ruolo fondamentale nella reazione di scissione dell'acqua e la produzione di fotocorrente. Inoltre, è stato osservato anche un miglioramento delle prestazioni in presenza degli agenti sacrificali. Questo elaborato si propone di offrire una panoramica sulle celle fotoelettrochimiche, evidenziandone vantaggi e criticità.