根據(jù)《自然通訊》報道，英國萊斯大學(xué)Aditya Mohite實驗室的工程師將鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體與電催化劑結(jié)合在一個單一、耐用、成本效益高且可擴展的設(shè)備中，以破紀錄的20.8%效率將陽光轉(zhuǎn)化為氫氣。這項新技術(shù)是清潔能源向前邁出的重要一步，可以作為一個廣泛的化學(xué)反應(yīng)平臺，利用太陽能發(fā)電將原料轉(zhuǎn)化為燃料。

Aditya Mohite的實驗室專門從事化學(xué)和生物分子工程，率先構(gòu)建了這種集成的光反應(yīng)器。該器件設(shè)計中的一個關(guān)鍵元素是防腐蝕屏障，可以在不阻礙電子轉(zhuǎn)移的情況下有效地將半導(dǎo)體與水絕緣?；瘜W(xué)和生物分子工程博士生、該研究的主要作者之一Austin Fehr強調(diào)了這項工作的重要性?！拔覀兊哪繕耸墙⒔?jīng)濟可行的平臺，生產(chǎn)太陽能衍生燃料。在這里，我們設(shè)計了一個吸收光并在其表面完成電化學(xué)水分解化學(xué)的系統(tǒng)?！?/p>

該裝置被稱為光電化學(xué)電池，因為光的吸收、轉(zhuǎn)化為電以及利用電為化學(xué)反應(yīng)提供動力都發(fā)生在同一裝置中。迄今為止，利用光電化學(xué)技術(shù)生產(chǎn)綠色氫氣一直受到半導(dǎo)體效率低和成本高的阻礙。Fehr解釋了他們發(fā)明的區(qū)別：“所有這種類型的設(shè)備都只使用陽光和水來生產(chǎn)綠色氫氣，但我們的設(shè)備與眾不同，因為它具有破紀錄的效率，而且使用的半導(dǎo)體非常便宜。”

Mohite實驗室及其合作者將太陽能電池變成一個反應(yīng)堆來創(chuàng)造這種設(shè)備，該反應(yīng)堆可以利用收集的能量將水分解為氧氣和氫氣。必須克服的挑戰(zhàn)是，鹵化物鈣鈦礦在水中極不穩(wěn)定，用于絕緣半導(dǎo)體的涂層最終要么破壞了它們的功能，要么損壞了它們。在過去的兩年里，研究人員反復(fù)嘗試不同的材料和技術(shù)，終于找到了一個成功的解決方案。Fehr說：“我們的關(guān)鍵見解是，屏障需要兩層，一層用來阻擋水，另一層用來在鈣鈦礦層和保護層之間形成良好的電接觸?！?“我們的結(jié)果是，在沒有太陽能聚光的情況下，光電化學(xué)電池在使用鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體的情況下效率最高。這可能是有史以來第一次為這種類型的器件提供商業(yè)可行性的途徑。隨著穩(wěn)定性和規(guī)模的進一步提高，這項技術(shù)可能會開啟氫經(jīng)濟，并改變?nèi)祟愔圃鞆幕剂系教柲苋剂系姆绞??！?/p>

• （以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自國際能源小數(shù)據(jù)）

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