Photoanode composée de silicium revêtu d’une couche de nickel, utilisée pour la production d'hydrogène

Une photoanode composée de silicium revêtu d’une couche nanométrique de nickel produit des bulles d’oxygène sous illumination solaire. Ici, l’oxydation de l’eau, réaction indispensable pour la production d’hydrogène, est effectuée de manière photoélectrochimique. Les cellules photoélectrochimiques (cellules PECs) sont des dispositifs permettant de convertir l’énergie solaire en "carburants". Ces dispositifs sont constitués de photoélectrodes semiconductrices immergées dans un liquide. Sous illumination, les charges photogénérées dans le semiconducteur diffusent vers l’interface et participent à des réactions redox, une réduction à la photocathode, générant le carburant solaire (généralement de l’hydrogène) et une oxydation à la photoanode, générant de l’oxygène. La confection de photoanodes stables, efficaces et à bas coût est un grand challenge puisque ces surfaces ont tendance à s’auto-oxyder (ce qui entraîne leur dégradation) et parce que la réaction d’intérêt se produit généralement avec une efficacité faible. Pour pallier à ces problèmes, des dépôts catalytiques et/ou stabilisants sont déposés sur la surface du semiconducteur.