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太阳能制氢看光伏技术刷新世界纪录
来源氢分子产业网 发表时间2016-7-25 16:48:24 阅读3449

根据?#31449;BP社报道德国伊尔梅瑙理工大学TU Ilmenau、亥姆霍兹柏林材料与能源研究?#34892;庁HZB、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所Fraunhofer ISE与美国加州理工学院的研究人员组成的研究小组宣布在用太阳能电解水分离氢H2的人工光合作用技术之一^Solar-To-HydrogenSTH ̄上使太阳能转换为H2的能源转换效率达到了14ァ据称耐久性为40小时以上。其技术详情已在学术杂志ゞNature Communications〃上发表了论文。

转换效率为15时将超过化石燃料

STH是用与太阳能电池相同的元件来电解水、取代电力生成H2的技术。如果转换效率达到15以上且耐久?#28304;?#21040;1000小时以上就有望以4美元/kg以下的成本生成H2其效益就有可能胜过化石燃料制H2。美国能源部DoE旗下的研究所国家可再生能源实验室NREL从2000年代后半段开?#25216;?#36895;了STH的研究开发提出了2015年使转换效率达到15ァ耐久?#28304;?#21040;约半年实际为875小时2020年达到20ァ耐久?#28304;?#21040;2年实际为3500小时2025年达到25ァ耐久?#28304;?#21040;10年实际为17500小时的目标。

然而此前的转换效率最高值为17年前的1998年达成的12.4ィ耐久性不到24小时。而在最近的研究中虽然耐久性较长但转换效率在10以下的开发案例较多。一般来说STH的转换效率和耐久性有此消彼长的关系同时提高二者并?#19988;资臓?/P>

耐久性由几秒提高到40小时以上

此次试制的是由III-V族化合物构成的双结型STH元件。在由AlInP构成的Window层表面层叠催化剂层时通过^以1nm以下的加工精度形成层表面 ̄论文第一作者、伊尔梅瑙理工大学的Matthias May获得了高转换效率。但最初的耐久性只有几秒。据称用了一年时间进行改善最终实现了40小时以?#31995;?#32784;久性。

开发的转换效率为14的STH元件

研究小组的成员之一加州理工学院人工光合联合?#34892;?#25945;授Hans-Joachim Lewerenz说^我们正在接近转换效率15ァ耐久性1000小时以?#31995;?#30446;标。如果正在?#24179;?#30340;降低元件界面?#31995;?#36733;流子损失的研究取得成功那么转换效率有望达到17以上 ̄。

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