人工光合作用新突破，日本團隊開發新型太陽能

日本大阪公立大學研究團隊開發出一套新型人工光合作用系統，透過在電解槽中整合具自我調節功能的固態電解質，讓系統在日照變化下仍能穩定生產太陽燃料，且無需額外配置電池與最大功率點追蹤（MPPT）控制設備，有望降低人工光合作用系統的建置成本與複雜度，此研究成果刊登於《EES Solar》。

人工光合作用被視為下一代再生能源技術之一，可利用太陽能將水與二氧化碳轉換為甲酸等化學燃料。相較於傳統太陽能發電直接輸出電力，人工光合作用可將能量轉換成可儲存、運輸的燃料形式，有助於解決再生能源間歇性供電問題。

一般人工光合作用系統為維持太陽能電池最佳發電效率，通常需要搭配 MPPT 技術，即透過電子控制設備持續調整電壓與電流，使太陽能電池維持在最佳輸出狀態。然而相關系統往往需額外配置電池、控制器及電力轉換設備，增加成本與維護負擔。

此次研究團隊則將特殊固態電解質直接整合至電解槽內，使電解槽本身具備自我調節能力。當日照增強時，電解槽溫度會隨之升高，而材料特性會使電阻下降、電流增加，進而自動調整運作狀態，達到類似 MPPT 的效果，無需額外控制系統即可維持穩定運作。

研究團隊在實際戶外日照條件下進行測試，結果顯示即使光照強度持續變化，系統仍能穩定將水與二氧化碳轉換為甲酸。研究人員指出，該技術已於 2025 大阪關西世界博覽會展出，並成功利用產生的甲酸為展館內的微型模型供電，驗證其實際應用潛力。

研究團隊表示，未來若能進一步提升轉換效率與系統壽命，相關技術有機會應用於長時間儲能、綠色燃料生產及住宅能源系統等領域。

（首圖來源：Osaka Metropolitan University）