水制氢新型催化剂

  • 哈勃观察员
  • 2023-01-07 16:06:51
Nature刊文:太阳能新技术——高效的水制氢!

1月4日,一项发表于Nature的研究,阐述了一种新的太阳能板,它可以通过模仿自然光合作用的关键一步,以高达9%的效率将水转化成氢气和氧气。这几乎是太阳能分解水制氢的现有技术性能的10倍。
美国密歇根大学研发的这种新太阳能板,其内部的半导体催化剂由生长在硅表面上的氮化铟镓纳米结构制成,可以捕获光。这种催化剂可以帮助太阳能板聚集更多的阳光来加以利用。另一方面,它也能使捕获的阳光中波长较短的部分用来分解水,同时使波长较高的部分为反应提供热量。由于它具有自修复的能力,所以可以避免高强度光对半导体的损害,也能耐受更高的温度。
此外,太阳能板顶部还有一个绝缘层,它可以将温度保持在约75℃,这足够温暖到促进反应的进行,同时对于催化剂来说也足够凉爽以使其发挥良好的作用。
在利用他们制备的太阳能板分解水制氢时,研究人员发现,如果在阳光和温度都不太充足的户外,可以实现6.1%的转化效率,而在室内则能使转化效率达到9%。
据悉,与这项新技术相关的知识产权已授权给了NS Nanotech Inc.和NX Fuels Inc.两家公司,产业化即将开始。氢能源的利用,也许由此大大提高效率和成本。
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