開發(fā)出可輕松生產(chǎn)氫氣的緊湊型太陽能反應(yīng)堆
就像太陽能電池一樣，只需要一點陽光，但流動的是氫氣而不是電能。與光伏電池不同，氫氣可以儲存很長時間。但仍存在一些挑戰(zhàn)。
弗勞恩霍夫研究所展示的模塊是氫氣生產(chǎn)的一體化解決方案。整個系統(tǒng)僅使用自身產(chǎn)生的電力即可將水分解為氫氣和氧氣。
這種用于直接利用太陽能分解水的元件稱為光電化學(xué)電池，簡稱PEC。這將小型裝置變成串聯(lián)PEC模塊。它旨在用于盡可能靈活地生成氫氣以供進一步使用，而無需大量設(shè)置。
然而，到目前為止的發(fā)展并不完全順利。氫氣不僅非常易揮發(fā)。如果它與生成后產(chǎn)生的氧氣混合，就會發(fā)生所謂的爆炸氣體反應(yīng)。名字說明了一切。
因此，串聯(lián)電池內(nèi)必須存在兩個嚴格獨立的區(qū)域。該電池使用一塊玻璃板，玻璃板的兩面都涂有兩種不同的半導(dǎo)體材料。上層僅吸收短波光。下層將長波光轉(zhuǎn)化為電能。
這樣可以在底部產(chǎn)生氫氣，在頂部產(chǎn)生氧氣。氫氣被捕獲，然后可以儲存，盡管這是一個復(fù)雜的過程。
作為完整的解決方案，剩下的就是有陽光、有水和開始生產(chǎn)。據(jù)弗勞恩霍夫研究所稱，現(xiàn)場測試已經(jīng)大規(guī)模進行。
中歐的太陽，也就是非常少的陽光，足以從一個有效面積為半平方米(5平方英尺)的串聯(lián)PEC模塊每年生產(chǎn)150克純氫。如果面積為100平方米(1,000平方英尺)，則可生產(chǎn)30公斤(66磅)的純氫。這將使氫動力汽車的續(xù)航里程達到3,000公里(2,000英里)。
然而，在效率方面仍需努力。如果只看能產(chǎn)生的能量，商用太陽能電池在相同數(shù)量的陽光下可以產(chǎn)生20倍的能量。然而，從單一元素直接獲取氫的原理絕對值得進一步努力，直到效率達到實用值。
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