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美研究人員改進太陽能存儲方法,儲能效率達30%


人氣:3832 日期:2016-11-11


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使用這一關鍵問題。美國斯坦福大學一個團隊10月31日報告說,他們對通過分解水分子儲存太陽能的方法進行了改進,使這種方法的儲能效率達到30%,是目前同類方法中最高效的。

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

這一儲能原理早已提出,但如何使其成為高效的工業流程卻是一個難題。斯坦福大學一個交叉學科團隊在英國《自然˙通訊》雜志上發表論文說,他們對上述方法做了三方面改進。首先,他們使用的三結太陽能電池不同于常規硅基太陽能電池。這種太陽能電池由3種不常見半導體材料制成,可以依次吸收太陽光中的藍光、綠光和紅光,將太陽的光能轉化為電能的效率提高至39%,而常規硅基太陽能電池的光電轉化效率僅為20%左右。

其次,研究人員著重改進了用以分解水分子的催化劑,大幅提高了催化效率。此外,他們將兩個相同的電解裝置合并起來同時反應,制備出兩倍的氫氣,而此前這類方法通常只采用一個電解裝置。實驗表明,改進后的這種方法的儲能效率達到30%,超過了24.4%的行業同類方法最高紀錄。

斯坦福大學化學工程與光子科學副教授托馬斯˙賈拉米洛說,這項成果距離把分解水分子這項儲能技術發展為實用而可持續的工業流程更近了一步,下一步他們將繼續研究如何以成本較低的材料和裝置取得相似的儲能效率。



轉載自 新華社


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