光电制氢装置转化效率破纪录

据报道，莱斯大学研究人员发明了一种光电技术制氢装置，该装置将下一代卤化物钙钛矿半导体与电催化剂集成在一个单一的、耐用的、具有成本效益和可扩展的装置中，是一个太阳能驱动的水分解电池。研究表明，该装置实现了破纪录20.8%的太阳能制氢转换效率。

该技术是清洁能源发展的重要一步，可以作为一系列化学反应的平台，利用太阳能收集的电能将原料转化为燃料。Aditya Mohite实验室使用防腐屏障将半导体与水隔离，而不阻碍电子的转移，建造了集成光反应器，可以吸收光并在其表面完成电化学水分解，这种装置被称为光化学电池，光吸收、转化为电并为化学反应提供动力都发生在同一装置中。目前光电技术生产绿氢受半导体效率低和成本高的限制，但该装置能量转换效率高并且使用半导体价格较低。

Aditya Mohite实验室将太阳能电池转化为一个可以利用收集的能量将水分解成氧气和氢气的反应装置，但卤化物钙钛矿在水中极不稳定，用于隔离半导体的涂层最终将破坏功能。研究人员表示，通过尝试不同的材料和技术，可以通过建立两层屏障解决钙钛矿不稳定问题，一层阻挡水，另一层在钙钛矿层和保护层之间保持良好的电接触。结果表明，在没有太阳能集中的情况下，使用卤化物钙钛矿半导体的光化学电池效率最高。研究人员表示，此前该装置使用的半导体效率低、成本高，该技术可能是此类装置首次实现商业可行性的途径。随着稳定性和规模进一步提高，该技术可以开辟氢经济，改变从化石燃料到太阳能燃料的生产方式。