氢因其碳中性的燃烧产物(水、电、热)，正在成为替代化石燃料的环保能源，被认为是零排放社会的下一代燃料。然而，具有讽刺意味的是，氢的主要来源是化石燃料。
以清洁和可持续的方式生产氢气的一种方法是通过阳光驱动的水分裂。这一过程被称为“光电电化学(PEC)水分解”，是有机光伏电池运行的基础。这种方法的吸引力在于:1)在没有电网系统的情况下，在有限的空间内大量生产氢气;2)高效地将太阳能转化为氢气。
然而，尽管有这些优点，传统PECs中使用的光活性材料并不具备商用环境所需的性能。在这方面，有机半导体(os)由于其高性能和低成本的打印，已成为一种潜在的商用PEC制氢光电极材料。但是，os的缺点是化学稳定性差，光电流密度低。
现在，由韩国光州科学技术学院李尚汉教授领导的研究团队可能最终解决了这个问题。他们最近的突破出现在《材料化学杂志A》的封面上，该团队采用了一种基于将OS光电阴极封装在铂装饰的钛箔中的方法，这种技术被称为“金属箔封装”，以防止其暴露在电解质溶液中。
李教授解释说:“金属箔封装是实现基于OS的长期稳定光电阴极的一种强有力的方法，因为它有助于阻止电解质渗透到OS中，提高它们的长期稳定性，这在我们之前的研究和其他基于OS的光电电极的报告中已经证明了。”
该团队制作了一个有机光伏电池，其中OS光电阴极覆盖着钛箔和分散良好的铂纳米颗粒。经过测试，OS光电阴极的起始电位为1 V，相对于可逆氢电极(RHE)，在0 VRHE时光电流密度为-12.3 mA cm-2。最值得注意的是，电池表现出了创纪录的运行稳定性，在超过30小时的时间里保持了95.4%的最大光电流，而OS没有任何明显的恶化。此外，该团队在实际阳光下测试了模块，并能够产生氢气。
本研究开发的高度稳定和高效的PEC模块可以实现氢的大规模生产，并为未来氢气站的建设提供创新路线。“随着全球变暖的威胁日益严重，开发环保能源势在必行。在我们的研究中探索的PEC模块可以安装在氢气加气站，在那里氢气可以同时大量生产和销售。”
