новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Перовскитные солнечные батареи для получения водорода


1.10.2014
средняя оценка статьи - 3.6667 (3 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из Швейцарии продемонстрировали новый высокоэффективный процесс расщепления воды на водород и кислород. Разработанный ими процесс является комбинацией работы устойчивого катализатора и высокоэффективной солнечной батареи из перовскита.

Недостатком перовскитных солнечных батарей является то, что они разрушаются через несколько часов работы, однако исследователи надеются, что дальнейшие исследования в области технологии разработки солнечных батарей позволят решить эту проблему.



Перовскитные солнечные батареи и катализаторы получают из дешевых и доступных материалов, стоимость системы для фоторазложения воды может быть понижена. (Рисунок из Science, 2014, DOI: 10.1126/science.1258307)

По мере истощения запасов ископаемого топлива человеческая цивилизация возлагает все больше надежд на самый мощный источник энергии в нашем окружении – на энергию Солнца, однако переход к приручению энергии Солнца – не так просто решить технически. Уловленную энергию Солнца или полученную в результате ее конверсии электроэнергию необходимо запасать для использования по необходимости, а также, поскольку наиболее эффективно собирать энергию Солнца в тех географических регионах, где проживает малое количество людей, необходима разработка способов переноса этой энергии в дома и на рабочие места людей. Один из способов решения этой проблемы заключается в использовании солнечной энергии для расщепления воды на водород и кислород. Тем не менее, для практической реализации такого расщепления необходимы две вещи – катализатор, который бы обеспечил расщепление воды в относительно мягких условиях и при этом с большой скоростью, а также фотогальваническая ячейка, которая бы обеспечила достаточную разность потенциалов для этого расщепления воды.

В обычных солнечных батареях фотогальваническим материалом является кремний, который сам по себе является относительно дешевым сырьем, однако особенности полупроводниковых свойств кремния приводят к тому, что изготовление солнечных батарей (даже несмотря на то, что в настоящее время этот процесс автоматизирован) из кремния представляет отнюдь недешевую технологию. Еще одна проблема кремниевых солнечных батарей заключается в том, что разность потенциалов, которую создает обычная кремниевая солнечная батарея, составляет не более 0,75 В, то есть для создания источника, способно расщепить воду требуется объединить в каскад три или четыре солнечных батареи.

Перовскитовые солнечные батареи были открыты в 2009 году, и с той поры являются объектом интенсивного изучения. Благодаря тому, что в перовските есть запрещённая энергетическая зона с прямыми переходами, он поглощает свет эффективнее кремния, для получения солнечной батареи требуется тонкий слой, который может быть получен с помощью осаждения из раствора, что значительно удешевляет производство перовскитных солнечных батарей. В новом исследовании Микаэль Гретцель (Michael Grätzel) с коллегами из Швейцарского Федерального технологического института предлагают принципиальную схему устройства для расщепления воды, содержащую перовскитную солнечную батарею, активным материалом которой является CH3NH3PbI3. Эффективность новой ячейки по переработки солнечного света составляет 17.3%, а фото-ЭДС превышает 1 вольт, а это позволяет расщеплять воду всего лишь двумя перовскитными солнечными батарейками.

Следует, однако, отметить, что в настоящее время недостатком перовскитных солнечных батарей является их низкая устойчивость, однако исследователи надеются, что рано или поздно удастся их стабилизировать.

Источник: Science, 2014, DOI: 10.1126/science.1258307

метки статьи: #аккумуляторы, #кинетика и катализ, #фотохимия, фотокатализ

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Перовскитные солнечные батареи для получения водорода"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация