Quelle:science.anu.edu.au
Forscher der Australian National University (ANU) haben einen neuen Effizienzrekord für Wasserstoffzellen erreicht, die Wasser einfach mit Sonnenlicht in Wasserstoff umwandeln können.
Die Hauptautorin Dr. Siva Karuturi sagt, dass Wasserstoff eine wichtige Rolle bei der Lösung der Intermittivität erneuerbarer Energiequellen spielt.
& quot;Dieser Solar-to-Wasserstoff-Ansatz bietet erhebliche Kostenvorteile, da er keine zusätzliche Infrastruktur benötigt, die'notwendig ist, wenn Wasserstoff mit einem Elektrolyseur hergestellt wird.&Zitat;
Frühere Methoden zur Umwandlung von Wasser in Wasserstoff hatten eine niedrige Gesamtenergieumwandlungseffizienz, aber Dr. Karuturi's Forschung hat dies verbessert.
& quot;Um Wasserstoff zu produzieren, mussten in der Vergangenheit Solaranlagen Strom erzeugen, der dann zur Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff verwendet wird. Diese neue Methode ist direkter und damit effizienter," er sagte.
Ein Schema des Designs von Solar- zu Wasserstoffzellen
von der Australian National University entwickelt.
Der in der ANU-Studie skizzierte einzigartige Ansatz verwendet auch kostengünstige Halbleitermaterialien und führte zu einem Wirkungsgrad von 17,6 Prozent von Solar zu Wasserstoff.
Dies nähert sich dem Wirkungsgrad von Solarmodulen, die auf Dächern installiert werden, die einen Wirkungsgrad von rund 20 Prozent aufweisen.
Dr. Karuturi sagt, dass sie in den kommenden Monaten auf eine Effizienz von 20 Prozent hinarbeiten, die den Weg für eine kostengünstige Produktion von grünem Wasserstoff ebnen wird.
Das Forschungsteam verwendete ein"Tandem" Lichtabsorber-Struktur – Platzierung einer Perowskit-Zelle auf einer speziell angefertigten Si-Elektrode.
Co-Autor Dr. Heping Shen, der Perowskitzellen entwickelt, sagt, dass die Perowskitmaterialien mit ihren außergewöhnlichen optoelektronischen Eigenschaften ein großes Potenzial für kostengünstige, hocheffiziente Tandembauelemente mit Si bieten.
& quot;Zusammen mit beispiellosen Fortschritten in der Effizienz hat das Perowskit-Material auch eine signifikante Verbesserung seiner Stabilität erfahren, was es zu einem der attraktivsten Kandidaten für die Solarindustrie macht," sagte Dr. Shen.
Bei dieser neuen Methode werden Edelmetallkatalysatoren wie Platin verwendet, und Dr. Karuturi sagt, dass sie daran arbeiten, diese durch billige Materialien zu ersetzen, um die Kosten in Zukunft weiter zu senken.
Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Forschung ist, dass Australien Wasserstoff effizienter exportieren kann.
Dr. Karuturi stellte fest, dass der Energierat des Council of Australian Governments (COAG) letztes Jahr eine nationale Wasserstoffstrategie verabschiedet hat, die darauf abzielt, eine Wasserstoffwirtschaft zu ermöglichen.
& quot;Diese Strategie ist für Australien wichtig und wir hoffen, dass diese neue, direkte Methode zur Umwandlung von Wasser in Wasserstoff diese Bemühungen unterstützen kann," sagte Dr. Karuturi.
Die Studie wurde veröffentlicht inFortschrittliche Energiematerialien.
