您現在的位置是:首頁 >生活 > 2020-12-21 09:00:31 來源:
在開發技術數十年后NREL創造了新的太陽能制氫記錄
導讀 創新永遠在前進,但是有時為了提高準確性,有必要向后退一小步。回顧以前的太陽能研究,可以使能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家提
創新永遠在前進,但是有時為了提高準確性,有必要向后退一小步。回顧以前的太陽能研究,可以使能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家提高直接將太陽光轉化為氫的新工藝的效率,并重新獲得1998年在NREL創下的世界紀錄。
今年早些時候,NREL小組(詹姆斯·楊,邁爾斯·施泰納,亨寧·德歇爾,瑞安·法蘭西,約翰·特納和托德·德意志)發表了其創紀錄的研究結果,該研究成果實現了16.2%的太陽能轉換效率自然能源雜志。這是紀念NREL成立40周年的合適方法:創下最初記錄的研究員Turner自成立之初即作為太陽能研究所就一直在實驗室工作,這一切都始于利用太陽的渴望。
特納使用光電化學(PEC)的水分解技術創造了1998年的記錄,該技術當時還處于早期階段,現在有望在未來實現廉價且可持續的制氫。
PEC系統通過直接注入電子來運行,該電子是在陽光照射到浸入酸性電解質的光伏(PV)電池時產生的,從而為水電解反應提供動力。特納在PEC方面的早期成功依賴于1990年代初在NREL上開發的串聯太陽能電池技術。串聯電池使用兩個半導體來捕獲更多擊中它的光,從而產生反應所需的更高電壓。Turner修改了該單元,使其可以在水分解環境中運行。
特納說:“您基本上不需要將電能產生并通過電線傳送到電解槽中,而是將電解槽直接集成到半導體表面上,并且可以通過這種方式分解水。” “您可以高效地做到這一點。” 特納使用這種方法設定的12.4%的太陽能轉化效率是數十年來無與倫比的。
特納說:“雖然效率很重要,但對我來說最重要的是使用串聯設備配置來達到比以前更高的水分解效率。” “我將其描述為一種快速,骯臟的測量方法,以證明該概念的可行性。當時尚無標準化的太陽能到氫測量程序,而18年后,它們仍然不正式存在。”