• 太阳能可以被转换成氢能并存储起来

    由亥姆霍兹柏林材料与能源中心的HZB和荷兰代尔夫特理工大学的TUDelft组成的研究小组成功开发出一种利用太阳能电解水生产氢气的低成本方法。 
    在最近出版的“自然·通讯”杂志中。  
    科学家开发的系统可以通过阳光将水分解为氢气和氧气,从而将太阳能转化为氢能和存储。 
     Helmholtz柏林材料与能源中心太阳能燃料研究所所长Rohr Van De Kroll教授说:我们结合了两全其美的优势。 
    使用化学稳定性和低金属氧化物价格,我们将其与优质但相当简单的薄膜硅太阳能电池相结合,以获得便宜,非常稳定和高效的水解氢气装置。 
    #n ##当光入射到这个带有金属氧化物层的相对简单的硅薄膜电池上时,系统产生电压。 
    金属氧化物层充当光电阳极并成为形成氧的地方。 
    它通过石墨导电桥连接到太阳能电池单元。 
    由于只有金属氧化物层与电解质接触,所以太阳能电池单元的其他部分不会被腐蚀。 
    铂线圈用作阴极,这是形成氢的地方。 
    粗略计算可以显示这项技术的潜力:在德国每平方米约600瓦太阳能的情况下,100平方米的系统可以在一小时的阳光下分离储存在氢气中的3千瓦时能量科学家系统地研究了不同金属氧化物在从光入射到电荷分离到水分解过程中的作用,以进一步优化这一过程。 
     Dekrol说理论上,光阳极钒的效率高达9. 
    通过使用廉价的磷酸钴催化剂,科学家们已经大大加速了光电阳极上氧气的产生。 
    该研究中最大的挑战是有效分离钒酸钇层。虽然金属氧化物稳定且廉价,但带电粒子倾向于快速重新结合,使得分解水的过程无效。 
     De Kroll和他的同事发现在钒酸铋层中添加额外的钨原子是有帮助的。 
    这些钨原子产生的内部电场可以很好地防止复合。  
    系统中最重要的光电阳极是由金属氧化物钒酸盐BiVO4制成,加入钨并喷涂和涂覆廉价的磷酸钴催化剂。 
    为实现这一目标,科学家们将含有铈,钒和钨的溶液喷到热玻璃基板上,然后蒸发溶剂。通过多次喷射多种浓度的溶液,获得厚度为约300nm的高效光活性金属氧化物层。 
     De Kroll说:我们仍然不太清楚为什么钒酸铋的效果非常好。 
    但我们发现使用了超过80个吸收光子,这是一种记录金属氧化物和物理奇迹。 
    下一个挑战是将这样的系统扩展到平方米,以便它们可以产生更多的氢气。
     
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