Un equipo de investigadores de UNIST y Korea University desarrolló un fotoelectrodo orgánico para producción de hidrógeno solar que alcanzó una eficiencia ABPE de 8,88% y una densidad de fotocorriente de 17,7 mA por centímetro cuadrado, desempeño que la universidad surcoreana y el artículo publicado en Advanced Energy Materials sitúan entre los más altos reportados para fotocátodos orgánicos.
Recubrimiento polimérico mejora la fijación del platino
De acuerdo con la información publicada por UNIST, la investigación fue liderada por el profesor Jin Young Kim, de la Graduate School of Carbon Neutrality, junto con el profesor Han Young Woo, de Korea University. El trabajo describe un fotoelectrodo basado en semiconductores orgánicos para dividir agua usando luz solar, en un sistema donde los electrones excitados por la iluminación impulsan la reacción de generación de hidrógeno y oxígeno.
El principal obstáculo de estos materiales era la naturaleza hidrofóbica de su superficie, que dificultaba la deposición uniforme y estable del platino usado como catalizador. Para resolverlo, el equipo desarrolló un recubrimiento polimérico multifuncional denominado PNDI-NI, aplicado sobre la capa fotoactiva orgánica. Según el artículo y la universidad, este material mejora la humectabilidad de la superficie y favorece la formación y adhesión de nanopartículas de platino sobre el electrodo.
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El sistema alcanzó 17,7 mA/cm² y mostró mayor estabilidad
El resumen del estudio indica que el material pertenece a la familia de los polielectrolitos conjugados y que sus iones yoduro facilitan el intercambio ioduro-cloruro con los precursores de platino, acelerando la reducción fotoquímica del metal y permitiendo una inmovilización más firme de las especies catalíticas. El resultado fue un fotocátodo modificado con mejor actividad fotoelectroquímica y mayor durabilidad operativa, validada mediante cronoamperometría.
UNIST informó que el dispositivo logró una densidad de fotocorriente de 17,69 mA/cm² en condiciones neutras y una Applied Bias Photon-to-Current Efficiency (ABPE) de 8,88%. La institución señaló además que el proceso completo, desde el recubrimiento polimérico hasta la formación del catalizador, puede realizarse en fase líquida, lo que abre una ruta de fabricación potencialmente escalable para superficies de gran área.
- El estudio fue publicado en Advanced Energy Materials el 6 de enero de 2026.
- Los primeros autores del trabajo son Jung Min Ha, Jaehyeong Kim y Shuran Xu.
