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太详细了!张海翔博士细谈黑科技:光伏制氢

2015-11-20 11:50来源:全民光伏作者:张海翔博士关键词:太阳能电池存储成本太阳能光伏发电收藏点赞

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光电化学电池的研究者们

美国能源局(DOE)早在2010年就划拨了专门的研究经费给加州理工大学伯克利分校的杨培东教授,并由杨教授牵头所组建了联合研究团队对光电化学制氢进行研究。杨培东教授利用其始创的硅纳米线技术,将硅和二氧化钛制成纳米线光电解电池的两个电极(如图六a所示)。杨教授的课题组利用特殊的方法制备了规整的硅纳米线,并在硅纳米线上利用化学方法镀上了一层二氧化钛(如图d,e所示)。这种构造不但成功的增加了电化学反应的面积(提高了氢气的产量),还利用二氧化钛保护了易被腐蚀的硅纳米线(如图六C所示),而且增加了太阳光光谱的吸收(如图六b所示)。根据选择的电位和输入的原料(二氧化碳),他们获得了氢气、甲烷、甲醇产物20。

图六Prof. Peidong Yang组的硅纳米线-二氧化钛光电化学电池20

麻省理工大学教授DanielG. Nocera所率领的实验室首先用电沉积的方法制备磷酸钴,用于产氧的光电催化剂,并且还提出了人工树叶的概念,如图七所示,他们在成功开发出了效率为4.7%(有连线,wired)和2.5%(无连线,wireless)的自发电解光电化学电池21。

图七 Prof. D.G.Nocera课题组的人工绿叶(自发电解光电解电池)工作原理示意图 a)连线系统 b)无连线系统21

在欧洲,瑞士洛桑联邦理工大学的MichaelGratzel教授所率领的欧洲联合研究团队在光电解电池的原理模拟和新材料开发上具有领先地位,他们对于金属氧化物半导体材料的研究十分深入。Gratzel教授的实验室在2012开发出第一款固态钙钛矿太阳能电池,引起了全球对钙钛矿电池研究的热潮。在2014年,Gratzel教授的实验室利用钙钛矿太阳能电池进行光电化学电解水的实验,创下了新的转换效率。但是限于钙钛矿电池的稳定性问题,其结果尚不足以支持产业化。

原标题:特斯拉老板会讨厌的黑科技:光伏制氢
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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