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太阳能能够被转换成氢能并存储起来
来源:http://www.nyllet.com 责任编辑:利来国际w66 更新日期:2018-10-28 21:54

  太阳能能够被转换成氢能并存储起来

  德国亥姆霍兹柏林资料与动力中心(HZB)和荷兰代尔夫特理工大学(TUDelft)的研讨人员联合组成的科研小组,成功研宣布一种价格低价的使用太阳能进行电解水制氢的办法,相关效果宣布在近来出书的《天然·通讯》杂志上。

  科学家们开发的这套体系能够经过太阳光将水分化成氢气和氧气,这使得太阳能能够被转换成氢能并存储起来。亥姆霍兹柏林资料与动力中心太阳能燃料研讨所主任罗尔·范·德克罗尔教授说:咱们结合了两方面的最佳之处。咱们使用了化学的安稳性和金属氧化物的低价价格,将其与一个很好但适当简略的薄膜硅太阳能电池结合,然后得到一个廉价、十分安稳和高效的(水解氢气的)单元。

  当光线射入这个相对简略的具有金属氧化物层的硅薄膜电池时,体系会发作一个电压。金属氧化物层起光阳极的效果,成为氧构成的当地。它经过一个石墨导电桥连接到太阳能电池单元。因为只要金属氧化物层接触到电解液,所以太阳能电池单元的其他部分不会遭到腐蚀。铂金线圈则被用作阴极,这是氢气构成的当地。大略核算能够标明这种技能具有的潜力:以德国每平方米大约600瓦的太阳光能来算,100平方米这样体系能够在一个小时的日照下别离生成3千瓦时以氢气方式存储的能量。

  科学家们体系研讨了不同的金属氧化物在从光入射到电荷别离,直至水分化的进程中的效果,以便进一步优化这一进程。德克罗尔说,理论上钒酸铋光阳极功率最高可达9%。经过用一种廉价的磷酸钴催化剂,科学家们显著地加快了光阳极上氧的生成。研讨中最大的应战是钒酸铋层电荷高效的别离。虽然金属氧化物安稳而且廉价,但带电粒子会趋于敏捷重组,使得分化水的进程失效。德克洛尔和他的搭档经过研讨发现,在钒酸铋层里参加额定的钨原子是有协助的。这些钨原子发作的内部电场能够很好地避免重组的发作。

  体系中最重要的光阳极是用添加了钨原子的金属氧化物钒酸铋(BiVO4)制成,并用廉价的钴磷酸盐催化剂喷涂和包覆。为了完成这一方针,科学家将含铋、钒、钨的溶液喷射到热玻璃基板上,然后将溶剂蒸腾。经过屡次喷涂不同浓度的溶液,得到了一个厚度约300纳米的高效光活性金属氧化物层。德克罗尔说:咱们依然不是很了解为什么钒酸铋作业得十分好。但咱们发现,超越80%的被吸收的光子得到了使用,这实在是一个创纪录的金属氧化物,也是物理学的奇观。下一个应战是按份额将这样的体系扩展到平方米巨细,然后使它们能够生成更多的氢气。

  

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