科學家正在推進使用半導體將陽光轉化為再生能源。在太陽能電池中，半導體將陽光轉換為電能。當與水直接接觸時，半導體可以利用陽光將水轉化為氫氣（一種無碳燃料）。半導體的能量輸出由其光電壓給出。

現在，來自加州大學戴維斯分校和德國馬丁路德大學的研究人員開發了一種定量測量這種光電壓的新技術。測量光電壓對於找到利用陽光和水製造燃料的最佳條件至關重要。

研究結果是發表在期刊中能源與環境科學。

研究人員可以輕鬆測量電能量輸出的太陽能電池使用連接電池和測量設備的電線。然而，在與水接觸的太陽能燃料電極中很難測量這種能量輸出。這是因為純水不導電，阻礙了研究人員觀察光電壓。

在這裡，該團隊展示了這種太陽能燃料電極的光電壓可以透過非接觸方式測量。他們透過使用所謂的金開爾文探針來實現這一點，該探針懸停在發光設備上並透過空間獲取資訊。

在這項研究中，科學家對釩酸鉍（一種用於水氧化的半導體）和硒化銅鎵（一種用於從水中產生氫氣的半導體）進行了非接觸式光電壓測量。他們用水溶液和玻璃顯微鏡載玻片覆蓋半導體，並將玻片放置在開爾文探針下方。

研究人員發現，光電壓不僅取決於半導體，還取決於光的顏色（光的顏色）光子能量）， 這光強度，以及水溶液的化學性質。這些資訊使科學家能夠確定將太陽能直接轉化為氫氣和其他燃料的最佳條件。