鉅大LARGE | 點擊量:962次 | 2020年05月08日
科學家研發出效率達24.3%的太陽能電池 可用于直接水解制氫
在由弗勞恩霍夫太陽能系統研究所(ISE)領導、伊爾梅瑙工業大學(IlmenauUniversity)參與的一個合作項目中,科學家們取得了空前的太陽能電池效率:24.3%——一個新的太陽能電池效率的里程碑,在未來可以取代傳統的硅太陽能電池。
然而,最重要的是,這種新電池還可以用于直接太陽能水解產氫,許多人認為這是面向未來的再生能源。
伊爾梅瑙工業大學“能源材料基礎”系的科學家致力于改進硅和所謂的III-V材料之間的界面的制備。這種多電池的接觸點,即由兩個或多個不同材料層組成的太陽能電池,對電池的性能至關重要。當在硅上生長III-V層時,應注意確保原子在晶格中的正確位置,因為晶格中的缺陷會嚴重損害電池的性能。
在MehrSi項目中,伊爾梅瑙的科學家們做出了一些改進,讓制造過程成為可能,使得材料之間的過渡非常成功。
MehrSi項目的研究成果也代表了“直接太陽能水解電池”發展的一個里程碑。在這樣的光電雙電池(photoelectrochemicaldoublecells)中,水在陽光的幫助下被有效地分解成氫和氧,因此專家們也把這個過程稱為“人工光合作用”或“人造樹葉”。
托馬斯·漢納佩爾(ThomasHannappel)是“能源材料基礎”部門的負責人,負責協調伊爾梅瑙工業大學的研究工作。他解釋了這種新電池技術的優勢:“使用簡單的太陽能電池,無需附加組件,通過陽光的照射即可進行高效、直接的進行水解。這只能通過MehrSi項目中開發的多個單元來實現。這為太陽能——氫的生產和儲存開辟了新途徑。”漢納佩爾教授相信,在未來的可持續能源系統中,氫將作為存儲介質發揮核心作用。