【化】 photoelectrochemistry
光電化學（Photoelectrochemistry）是光化學與電化學交叉形成的學科領域，主要研究光能與電能、化學能之間的相互轉換機制及材料特性。其核心在于光生電荷的激發、分離、傳輸及界面反應過程，在能源轉換（如太陽能電池）、環境催化（污染物降解）和傳感器等領域具有重要應用價值。
“光電”對應英文“photo-electric”，指光照射物質産生的電效應；“化學”對應“chemistry”，涉及物質轉化反應。組合術語“光電化學”（Photoelectrochemistry）由國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）明确定義為“光誘導電化學過程的研究”。
該領域融合半導體物理、電化學動力學和光催化理論，核心研究對象包括光電電極、電解質界面及光催化材料（來源：《電化學原理》，高等教育出版社）。
半導體材料（如TiO₂、Si）吸收光子後，電子從價帶躍遷至導帶，形成電子-空穴對（來源：美國能源部《光電化學基礎手冊》）。
載流子在電場（如半導體結電場）作用下分離，分别遷移至電極表面參與氧化還原反應。效率取決于材料能帶結構及缺陷濃度（來源：ACS期刊《化學評論》）。
光生電子還原電解質中的質子（如産氫反應），空穴氧化有機物或水分子（如産氧反應），實現光能→化學能轉換（來源：中科院大連化物所研究報告）。
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光電化學是光化學與電化學相結合的交叉學科，主要研究光能與電能、化學能之間的轉換機制及其應用。以下是詳細解釋：
光電化學（Photoelectrochemistry）通過光化學與電化學方法的結合，研究分子或離子的基态、激發态氧化還原反應現象及規律。它屬于化學與電學的交叉領域，重點關注光照射下電極材料（如半導體）或溶液中反應劑吸收光能後引發的能量積累與電荷轉移過程。
能量轉換機制
當光照射半導體電極時，若光子能量大于半導體帶隙，電子從價帶躍遷至導帶，形成光生電子-空穴對，驅動氧化還原反應。這一過程可實現光能向電能（如光伏電池）或化學能（如水分解制氫）的轉化。
反應類型
分為光化學反應（光誘導分子能級躍遷引發反應）和電化學反應（電場驅動電荷轉移），兩者協同作用形成光電化學體系。
該學科起源于20世紀70年代對半導體電極光響應的研究，現已成為電化學領域的重要分支。其核心優勢在于通過光能輸入降低反應活化能，實現高效、選擇性調控的化學反應。
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