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对太阳能氢发电的启示

通过保罗。罗宾逊- 2013年5月16日格林尼治时间12:44:7
对太阳能氢发电的启示

具有位于绝缘体覆盖的半导体上的金属集电极的MIS光电电极的侧视图。光电流产生并通过阵列,导致氢向上通过绝缘体,由铂金属催化;信贷:©自然材料

美国国家标准与技术研究所的丹尼尔·v·埃斯波西托和他的许多同事在生产氢气的微观光电挑战上省俭节约。

他们已经成功地将光转换成能量,而不是简单的电子流,以便在太阳落山时使用。氢气可以大规模使用能量储存和运输。使用PEC或光电化学电池,光的光子被用来以12.5%的效率将水分解成其组成气体。

埃斯波西托教授估计,“据估计,这种电池将非常昂贵——每平方米数千美元——而且它们还存在稳定性问题。”另一方面,他避免了半导体的快速腐蚀,在系统中更加稳定、经济,从而提高了效率。

基于硅,MIS或金属绝缘体半导体与一层薄薄的、均匀的绝缘二氧化硅层一起使用来收集光子。这种金属仍然很昂贵,因为在绝缘体的顶部,钛覆盖着铂,形成微小的阵列。铂的寿命应该很长,因为它催化氢气的生产。

氢分子的生成速率H2,在电子穿过二氧化硅绝缘体时,通过微观阵列进行测量。这种电子的溢出提高了生产效率,远远超过了任何类似的“廉价”电池。NIST团队由此得知,2.9%的效率非常稳定,尽管与昂贵的电池相比它的水平较低。利用这种新型电池中发明的技术,高效、廉价的水分解很快就会到来。

这篇论文可以在期刊上看到,自然材料

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主题:太阳能/可再生能源