鈣鈦礦也能用來製氫,光電化學製氫效率破紀錄達 20.8%

作者 | 發布日期 2023 年 07 月 25 日 17:35 | 分類 太陽能 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
鈣鈦礦也能用來製氫,光電化學製氫效率破紀錄達 20.8%


過去太陽能製氫主要採用昂貴的半導體材料,如今美國科學家透過將下一代鹵化物鈣鈦礦半導體與電催化劑結合在一起,打造出單一、耐用、高效且經濟的設備,太陽能轉換氫的效率還破紀錄達 20.8%。

美國萊斯大學團隊打造的光反應爐,關鍵要素便是防腐蝕屏障,在不阻礙電子傳遞的前提隔離半導體跟水,利用太陽能收集的電力,將原料轉化為燃料。主要作者 Austin Fehr 表示,乾淨能源經濟最大的挑戰便是用陽光來製造化學品,但我們設計新的系統,能吸收光並在表面完成電化學水分解反應。

這種光電化學電池,一個系統整合光吸收、光轉換成電、用電來促成化學反應,最終將水分解為氧氣跟氫氣,相當環保,可是光電化學技術的綠氫技術往往受限效率低跟半導體成本高的阻礙,Fehr 表示,團隊開發的設備只需光跟水就能產生綠氫,採用非常便宜的半導體,最後還得出破紀錄效率。

團隊採用的半導體為鹵化物鈣鈦礦,眾所周知鈣鈦礦在水中極不穩定,絕緣塗層不是會破壞功能,就是有損效率,共同作者 Michael Wong 表示,過去兩年來,團隊反覆嘗試不同的材料和技術。

最終打造關鍵屏障,Fehr 表示,屏障需要兩層,一層用來擋水、一層在鈣鈦礦層和保護層之間建立良好電接觸,這也讓團隊打造出最高效率且無聚光效果的光電化學電池,團隊認為,過去光電化學電池一直以來都是使用昂貴的半導體,因此該光化學電池使用便宜的鹵化物鈣鈦礦半導體,也是史上第一次,帶來龐大商業可行性。

團隊認為,未來隨著穩定性和規模進一步提升,這技術有望開啟氫能經濟,改變我們的氫能生產方式,從化石燃料轉向太陽能燃料。

(首圖來源:Unsplash

想請我們喝幾杯咖啡?

icon-tag

每杯咖啡 65 元

icon-coffee x 1
icon-coffee x 3
icon-coffee x 5
icon-coffee x

您的咖啡贊助將是讓我們持續走下去的動力

總金額共新臺幣 0
《關於請喝咖啡的 Q & A》