新太陽能電池同時產生氫氣和電力

這是可再生能源的雙重勝利。

新太陽能電池同時產生氫氣和電力

SPmemory通過Getty Images

在不斷尋求豐富,可再生的化石燃料替代品的過程中,科學家通過人工光合作用為燃料電池生產氫氣,將水分解為氫氣和氧氣。傳統工藝一直在努力以一種使這種方法有效的方式使用光學,電子和化學性質,但現在伯克利實驗室的研究人員創造了一種可以完全繞過當前材料限制的配方。

該團隊創造了一種稱為“混合光電化學和電流(HPEV)電池”的人工光合作用裝置,將陽光和水轉化為兩種能源:氫燃料和電能。現有的人工光合作用裝置只能利用擊中它們的小百分比的太陽光。作為該研究的主要作者,Gideon Segev說,“這就像是一開始就開始運行汽車。這是你可以收穫的能量,但是由於硅不是在最大功率點運行,所以大多數激發的電子都在硅片無處可去,所以它們在被用來做有用的工作之前就會失去能量。“

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新設備背後的解決方案是簡單地讓那些電子出來。研究人員在設備的硅元件背面添加了第二個電觸點,它將太陽能產生的電流分開,並允許一些電流將水分解為氫和氧,還有一些被捕獲為電。以前的人工光合作用裝置的效率為6.8%。根據Segev的說法,新設計的綜合效率為20.2%。

現在該團隊已經掌握了基礎知識,它表示計劃繼續改進設備併為其調查實際應用程序。當然,設計確實存在問題,為什麼不將額外的能量存儲在電池中而不是製造氫氣?電池價格昂貴,是一個答案,但燃料電池也不便宜。無論如何,氫氣將在世界未來的能源結構中發揮重要作用,因此現在提高採伐效率的任何措施都是後來的好消息。


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