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澳大利亞研究人員宣稱，能夠利用陽光直接分解水的太陽電池組件創(chuàng)造了新的世界效率紀(jì)錄，這一成就為低成本可再生氫能開辟了一條新路。
該研究由澳大利亞國立大學(xué)（ANU）的科學(xué)家團(tuán)隊主導(dǎo)，研究成果發(fā)表在《先進(jìn)能源材料》研究雜志上，
為了提高效率，研究人員利用 "串聯(lián) "太陽電池實現(xiàn)了17.6%的太陽能制氫效率這一 "前所未有 "的里程碑，這種電池是將低成本的過氧化物材料層疊在傳統(tǒng)的硅太陽電池上。
文章表示，"這代表了迄今為止，基于廉價半導(dǎo)體材料的、獨立太陽能分解水系統(tǒng)[光電化學(xué)]取得的最高效率。"
"我們的建模結(jié)果顯示，通過優(yōu)化各個部件的性能、用豐富的材料替代珍貴的催化劑，概念驗證演示了進(jìn)一步提高效率和降低成本的巨大機(jī)會。"
利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的傳統(tǒng)方法是利用太陽能電池組件或風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電為獨立的電解器提供動力，電解器可利用電力將水分離成氫氣和氧氣。
由Siva Karuturi博士和Heping Shen博士領(lǐng)導(dǎo)的ANU研究人員開發(fā)的太陽電池組件創(chuàng)新技術(shù)有效跳過了第二步，太陽電池組件自身被設(shè)計為可在組件內(nèi)直接將水轉(zhuǎn)化為氫氣。
ANU研究人員將太陽能電池直接把太陽能轉(zhuǎn)化為氫氣的過程與植物光合作用進(jìn)行了類比。
研究報告稱，"實現(xiàn)全球可再生能源轉(zhuǎn)型有賴于通過開發(fā)可運輸?shù)?a href="/news/search.php?kw=儲能" target="_blank">儲能手段解決太陽能發(fā)電的間歇性問題。"
"在光電化學(xué)電池中，直接將太陽光的能量轉(zhuǎn)化為氫氣是一種優(yōu)雅的、具有潛在經(jīng)濟(jì)效益的儲存太陽能發(fā)電的路線，這類似于自然界中的光合作用過程。"
目前，由于 "光電化學(xué) "技術(shù)的效率相對較低，這種方法的成本高企。然而，澳大利亞的研究小組已成功展示了提高太陽能直接制氫過程效率的方法，具有成本效益的設(shè)計的發(fā)展前景可期。
主要研究人員之一Siva Karuturi博士向RenewEconomy表示，由于無需電解器制氫所需的額外電力和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，使用太陽能制氫具備顯著的成本效益。
除了避免電力傳輸損耗外，由于無需將太陽能從直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再從交流電轉(zhuǎn)換為直流電，太陽能電池組件內(nèi)部自身可直接將太陽能轉(zhuǎn)化為氫氣，因而可以實現(xiàn)更高的全流程綜合效率。
迄今為止，面臨的部分挑戰(zhàn)是以前的設(shè)計效率較低以及過氧化物太陽能電池隨時間推移而衰減的趨勢。
美國能源部為太陽能制氫技術(shù)設(shè)定了20%的效率目標(biāo)，這使該技術(shù)具備了與其他制氫方法的相對成本競爭力，ANU的研究人員認(rèn)為，進(jìn)一步完善他們的方法會有助實現(xiàn)這一目標(biāo)。
可再生氫能已成為能源行業(yè)高度關(guān)注的主題，它既是一種儲存零排放能源的手段，也是一種可在工業(yè)流程中取代煤炭和天然氣的替代熱能來源。
該研究得到了澳大利亞可再生能源局和澳大利亞研究委員會的資助。目前，澳大利亞正在進(jìn)行大量研究以改進(jìn)下一代太陽能技術(shù)，如過氧化物太陽能電池。
今年早些時候，ANU的研究人員宣布在串聯(lián)太陽能電池效率方面取得了新的世界紀(jì)錄。他們同樣采用了硅電池和過氧化物組合設(shè)計，實現(xiàn)了27.7%的轉(zhuǎn)換效率。
今年5月，悉尼大學(xué)的研究人員透露，他們已經(jīng)攻克了過氧化硅太陽能電池的一些重要的可靠性難題，通過了嚴(yán)格的過氧化硅太陽能電池耐久性測試，向大范圍商業(yè)化開發(fā)邁出了關(guān)鍵一步。
原標(biāo)題：澳最新研究：”太陽能直接制氫 “電池創(chuàng)下新世界紀(jì)錄
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