美國Rice大學(xué)開發(fā)利用水和陽光制氫的一體化裝置

鈣鈦礦太陽能電池和催化電極一體化裝置可高效產(chǎn)氫。為了開發(fā)清潔高效的制氫技術(shù)，美國Rice大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新的太陽能制氫方法及相關(guān)裝置。該裝置將催化電極與鈣鈦礦太陽能電池合二為一，可使太陽能制氫效率高達(dá)6.7%。雖然這項技術(shù)尚未達(dá)到為乘用車提供氫動力的要求，需要進(jìn)一步開發(fā)，但前景光明。

集成模塊將陽光轉(zhuǎn)化為電力，電力驅(qū)動電化學(xué)反應(yīng)，僅僅利用水和陽光就可得到化學(xué)燃料。鈣鈦礦在太陽能領(lǐng)域頗受重視，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向了制氫。與傳統(tǒng)的硅太陽能電池面板相比，這種材料(鈣鈦礦)在效率、效果及綠色能源等方面似乎更有前途。在本案例中，利用鈣鈦礦驅(qū)動催化劑將水分子分解成氧和氫。這個新設(shè)計的突出之處在于其低廉的制造成本，關(guān)鍵是在封裝過程所采用的方法。他們采用的方法是給鈣鈦礦加裝聚合物膜免遭水的侵襲。作為電池與電極之間的絕緣體與防護(hù)罩，這種聚合物既保護(hù)了太陽能電池，陽光也能夠有效地穿透它。隨著研究的不斷深入，效果持續(xù)改善，效率會進(jìn)一步提高，未來可望實現(xiàn)裝置能源自給自足。借助智能系統(tǒng)設(shè)計，或許能制造一個自我維持的閉環(huán)系統(tǒng)。