Солнечные батареи для производства водорода с помощью двух самых распространенных элементов на земле

Солнечные батареи для производства водорода с помощью двух самых распространенных элементов на земле

Одним из потенциальных видов чистой энергии будущего есть экономичный, действенный и довольно несложный метод создания обильного количества водорода, что после этого употребляется в топливных элементах и водородных транспортных средствах.

Данный процесс обычно происходит посредством электричества — разделение молекулы воды на кислород и водород — но лучшим решением было бы добывать водород из воды посредством электричества, вырабатываемой конкретно от солнечного света без добавления какого-либо внешнего источника энергии.

Гематит — минеральная форма железа – применение его в сочетании с кремнием давало слово некое продвижение в данной области, но изучение продемонстрировало низкую эффективность преобразования. Сейчас ученые нашли метод сделать большие улучшения посредством двух самых распространенных элементов на Земле, давая слово действенное производство водорода.

Гематит владеет потенциалом для применения при маломощном фотоэлектрохимическом расщеплении воды (где на входе — световая и химическая энергия на выходе) с выделением водорода из-за его низкого напряжения активации — менее 0,3 вольт при действии солнечного света. К сожалению, это напряжение через чур низкое, дабы инициировать расщепление воды, исходя из этого, для улучшения протекания электрического тока, к поверхности гематита были применены пара усовершенствований.

Вследствие этого, исследователи из Бостонского колледжа, Калифорнийского университета в Беркли, и Технологии и китайского Университета Науки нежданно нашли разработку «повторного наращивания» гематита, так, у материала получается ровная поверхность наровне с более высоким выходом энергии. В действительности, эта новая версия удвоила электрическую мощность, и приблизилась на ход ближе к практическому применению: широкомасштабному производству водорода.

«Легко сглаживая поверхностные характеристики гематита, его возможно улучшить до возможности соединения с кремнием, что есть производным от песка, дабы добиться полного расщепления воды чтобы получить водород», сообщил доктор химических наук из Бостонского колледжа Донвей Ванг (Dunwei Wang). «Данный метод расщепления воды полностью самодостаточен, не требует дорогостоящих либо дефицитных ресурсов».

Трудясь над прошлым проектом, что нацелен максимизировать эффективность в плане напряжения фотоэлектрохимической активации при применении ровных поверхностей, команда снова оценила структуру поверхности гематита, применяя ускоритель синхротронных частиц в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. Сосредоточившись на обработке недочётов поверхности гематита, они решили проверить, приведет ли это к улучшению.

Исследователи применяли вакуумное насаждение слоя гематита на подложку из боросиликатного стекла, и создали фотоанод. После этого они высушили устройства для получения узкой пленки оксида железа по всей поверхности.

Последующие опробования данной новой смеси стали причиной немедленному улучшению в плане напряжения активации и значительному повышению фотонапряжения от 0,24 до 0,80 вольт. Не смотря на то, что данный новый процесс сбора водорода владеет КПД всего лишь 0,91%, это первый раз, в то время, когда сочетание аморфного кремния и гематита продемонстрировало какие-либо значимые КПД преобразования по большому счету.

В следствии, это изучение продемонстрировало достижение прогресса в направлении возможности фотоэлектрохимического сбора энергии, что есть полностью самодостаточным, применяет совсем дешёвые материалы, и легок в производстве.

«Это дает надежду на новое действенное и недорогое солнечное производство горючего при помощи легкодоступных природных ресурсов», сообщил Ван. «Применение данной технологии будет содействовать устойчивому будущему энергопитания от возобновляемых источников энергии».

по данным: bc.edu

Солнечная электростанция 1кВт для дома на ферме. 1.


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: