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美国研究人员改进太阳能储存方法

2018-05-31

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，但要充分利用太阳能，必须随时解决如何以较低成本储存太阳能的关键问题。斯坦福大学的一个团队在 10 月 31 日报告说，他们改进了通过破坏水分子来储存太阳能的方法，使该方法的能量效率提高了 30%，这是目前同类方法中效率最高的。
这种方法的科学原理并不复杂：首先利用太阳能电池将水分子分解成氧和氢，然后根据需要释放过程中储存的化学能，通过将生成的氧和氢重新结合生成水，或者在内燃机中燃烧氢气。
这种储能原理已经提出，但如何使其成为高效的工业过程是一个难题。来自斯坦福大学的一个跨学科团队在英国自然通讯杂志上发表论文称，他们对上述方法进行了三处改进。首先，他们使用的三结太阳能电池不同于传统的硅基太阳能电池。由3种不常见的半导体材料制成的太阳能电池，可以依次吸收太阳光中的蓝、绿、红光。将太阳能转化为电能的效率提高到39%，而传统硅基太阳能电池的光电转换效率仅为20%左右。
其次，研究人员重点改进了用于分解水分子的催化剂，大大提高了催化效率。此外，他们将两个相同的电解装置组合在一起，进行反应制备两次氢气，而这在以前只能使用一个电解槽。实验表明，改进后的方法储能效率为30%，超过了业界同类方法的24.4%。
斯坦福大学化学工程和光子科学副教授 Thomas Jaramilo 表示，该结果离开发实用且可持续的工业过程又近了一步，将水分子分解为实用且可持续的工业过程。下一步将继续研究如何以更低成本的材料和器件实现类似的储能效率。

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