강력한 새로운 태양 전지가 수소 연료와 전력을 생산합니다

근본적으로 수분 굴곡이 재생 가능 에너지를 충족시키는 분야에서 연구진은 광합성을 성공적으로 활용하여 물을 분리하여 수소 연료를 생산했습니다. 분자 수준에서 H2O를 분해하는 것은 200 년 이상 과학자들이 해왔 던 것이며 배출 될 수없는 수소 경제에 대한 탄력성을 유지할 수 있습니다.

다행스럽게도 우리는 비용을 낮추는 데 진전을 이루었고 연구원들은 인공 광합성 기술을 습득하는 것에도 가까웠지만 효율성이 낮 으면 프로세스가 적어도 지금까지는 큰 꿈을 꿀 수 없습니다.

월요일에 발표 된 새로운 신문에 따르면 자연 소재 로렌스 버클리 국립 연구소 (Lawrence Berkeley National Laboratory)는 광전자 화학 전지의 현재 병목 현상을 우회하는 간단하고 우아한 하이브리드 솔루션을 제시했다.

"그것은 무료 점심입니다,"리드 연구원 인 Gideon Segev는 역.

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Photoelectrochemical 세포 과학의 물과 가벼운 굴곡인가

Photoelectrochemical 세포는 일반적으로 빛을 흡수하는 다른 물질의 스택입니다. 각 층은 서로 다른 파장을 흡수하여 물을 산소와 수소 연료로 분해 할만큼 강한 전압에서 최고 전압을 형성합니다.

자연적으로 이것은 햇빛을 잘 이용하는 것처럼 들립니다. 그러나 실리콘 태양 전지가 잘 작동하는 경우에도 스택의 다른 재료가 성능에 맞지 않아 에너지가 낭비되는 경우 문제가 발생합니다.

"당신은 두 가지 재료가 필요합니다. 이상적으로 실리콘과 그 재료의 더 많은 부분을 흡수하는 다른 재료가 필요합니다."라고 Segev는 말합니다. "시스템의 병목 현상은 항상 다른 물질이므로 연구는 대부분 다른 물질을 더 잘 만드는데있다."

전자가 우아한 해결책을 제시하는 방법

Segev와 그의 팀은 "다른 자료"에 초점을 맞춘 많은 연구를 통해 전체 시스템을 어떻게 개선 할 수 있는지 살펴 보았습니다. 그리고 그들은 도청되기를 기다리고있는 다른 모든 에너지 원, 즉 전자가 있음을 깨달았습니다.

"당신은이 반도체 재료를 가지고 있으며 빛을 흡수합니다. 빛은 입자라고 생각할 수 있습니다. 따라서 광자가 흡수되면 전자에 대한 에너지를 여기 상태로 제공합니다. "라고 Segev는 설명합니다. "전자가 에너지를 잃기 전에 전자는 특정 시간을 가질 수 있다고 말할 수 있습니다. 그것은 광자가 준 에너지입니다.

이전 연구는 단순히 세포가 가열되어 에너지가 소산되도록했습니다. Segev의 팀은 말 그대로 전자의 에너지를 배출구에 공급했습니다. 대부분의 물 분리 장치에는 대개 태양 연료를 생산하는면과 전류를 방출하는면이 모두있는 반면,이 새로운 프로토 타입에는 후면에 태양열 연료 생성 용과 전기 용 두 개의 배출구가 있습니다. 두 종류의 에너지, 하나의 세포.

이 프로토 타입은 19 년에 걸친 반복적 인 반향을 일으켜 1 년 내에 수소 연료에 대한 태양 에너지 효율을 현행 속도 인 6.8 %에서 극적으로 높였다. 이상적인 물질로,이 그룹은 20.2 %의 잠재적 인 증가를 계산하여 기존의 태양 수소 셀의 비율을 3 배로 증가 시켰습니다.

갑자기 미래의 태양열 수소 충전소는 희망이없는 것처럼 보이지만, 수소로 작동하는 유토피아를 만들기 전에 추가 연구가 필요합니다.

"그것이 효율적으로 작동하고 비용 경쟁력이 있다면 어쩌면 우리는 태양에 의해 작동되는 상업용 또는 수소 연료 충전소에 대해 이야기 할 수 있습니다."라고 Segev는 말합니다. "그러나 나는이 단계에서 이것이 시기상조라고 생각한다. 그래서 내일 아침 사람들이 볼 수있는 기술로 만드는 것에 관해 이야기 할 수는 없다."

하지만 Segev, 우리는 꿈을 꿀 수 있습니다.

수정: 스토리의 이전 버전은 프로토 타입이 3 배의 효율성을 달성했음을 잘못 인쇄 한 반면 여전히 계산으로 남아 있습니다. 이야기의 저자가 작성한 추가 의견으로 이야기가 업데이트되었습니다.