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美科學(xué)家大幅提高分解水分子存儲太陽能效率

作者： 2016年11月03日來源：瀏覽量：

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太陽能是取之不盡的清潔能源，但要充分利用太陽能，需解決如何以較低成本儲存太陽能以供隨時(shí)使用這一關(guān)鍵問題。美國斯坦福大學(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)10月31日報(bào)告說，他們對通過分解水分子儲存太陽能的方法進(jìn)行了改進(jìn)，使這種方法

　　太陽能是取之不盡的清潔能源，但要充分利用太陽能，需解決如何以較低成本儲存太陽能以供隨時(shí)使用這一關(guān)鍵問題。美國斯坦福大學(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)10月31日報(bào)告說，他們對通過分解水分子儲存太陽能的方法進(jìn)行了改進(jìn)，使這種方法的儲能效率達(dá)到30%，是目前同類方法中最高效的。

　　這種方法涉及的科學(xué)原理并不復(fù)雜：首先利用太陽能電池把水分子分解為氧氣和氫氣，然后在需要時(shí)釋放上述過程中所儲存的化學(xué)能，其方式可以是使生成的氧氣和氫氣重新結(jié)合生成水，也可以是在內(nèi)燃機(jī)里燃燒氫氣。

　　這一儲能原理早已提出，但如何使其成為高效的工業(yè)流程卻是一個(gè)難題。斯坦福大學(xué)一個(gè)交叉學(xué)科團(tuán)隊(duì)在英國《自然·通訊》雜志上發(fā)表論文說，他們對上述方法做了三方面改進(jìn)。首先，他們使用的三結(jié)太陽能電池不同于常規(guī)硅基太陽能電池。這種太陽能電池由3種不常見半導(dǎo)體材料制成，可以依次吸收太陽光中的藍(lán)光、綠光和紅光，將太陽的光能轉(zhuǎn)化為電能的效率提高至39%，而常規(guī)硅基太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為20%左右。

　　其次，研究人員著重改進(jìn)了用以分解水分子的催化劑，大幅提高了催化效率。此外，他們將兩個(gè)相同的電解裝置合并起來同時(shí)反應(yīng)，制備出兩倍的氫氣，而此前這類方法通常只采用一個(gè)電解裝置。實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的這種方法的儲能效率達(dá)到30%，超過了24.4%的行業(yè)同類方法最高紀(jì)錄。

　　斯坦福大學(xué)化學(xué)工程與光子科學(xué)副教授托馬斯·賈拉米洛說，這項(xiàng)成果距離把分解水分子這項(xiàng)儲能技術(shù)發(fā)展為實(shí)用而可持續(xù)的工業(yè)流程更近了一步，下一步他們將繼續(xù)研究如何以成本較低的材料和裝置取得相似的儲能效率。

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