“人工树叶”新进展:太阳能制氢效率创新高
创始人
2025-06-18 12:02:03
0

新华社天津6月18日电(张建新、栗雅婷、赵晖)近日,我国科研人员研发了一种高效、稳定的半透明光电阳极器件,能显著提升水氧化反应速率,提高太阳能水分解制氢效率,进一步推动更加高效耐用的“人工树叶”出现。

太阳能是一种清洁、可持续的能源,但却存在间歇性的缺点。无偏压太阳能水分解技术利用太阳能直接驱动水分子分解成氢气和氧气,能够高效地将间歇性的太阳能转化为可存储的氢气,被视为应对能源危机与环境污染的潜在解决路径之一。然而,由于光电阳极水氧化反应速率较慢,限制了整体水分解的效率,成为这一技术发展的瓶颈之一。

面对这一难题,天津大学化工学院新能源化工团队研发了一种高效、稳定的半透明光电阳极器件——半透明硫化铟光阳极。该器件独特的透明特性,在显著提升水氧化反应速率的同时,还能允许部分阳光穿透到达光电阴极,减少太阳光的无效能量损耗,有效解决了金属层的不透光效应与光生电子跨界面传输障碍之间的矛盾。该研究成果近期发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。

该图展示了一种创新的无偏压太阳能水分解系统,通过使用半透明硫化铟光电阳极与硅基光电阴极的串联结构,直接利用太阳能将水分子分解为氧气和氢气。新华社发

实验表明,得益于优异的半透明特性,该器件在完全依靠阳光驱动的独立系统中,实现了5.10%的太阳能—氢能转换效率,创下该类系统最高纪录。

据介绍,“人工树叶”是一种模仿植物光合作用原理的材料或装置。该论文通讯作者、天津大学化工学院教授王拓表示,随着这一技术不断发展优化,更高效、便宜、耐用的“人工树叶”有望出现。它们可能覆盖在建筑物的外墙或屋顶上,甚至可以在沙漠中建立大型“阳光制氢站”。

“太阳能水分解技术有望在未来成为氢能生产的重要途径,进一步推动清洁能源的广泛应用。这意味着我们未来开动的汽车、使用的能源将可能源自阳光和水的‘人工光合作用’,真正实现绿色循环。”王拓说。

相关内容

热门资讯

顺德发布人工智能赋能数字政府三... 到2028年底,顺德要打造一批可复制、可推广的“AI+数字政府”场景应用。近日,顺德区政务服务和数据...
卓兆点胶获得发明专利授权:“稳... 证券之星消息,根据天眼查APP数据显示卓兆点胶(920026)新获得一项发明专利授权,专利名为“稳定...
中国生物医学工程学会用一场挑战... 穿戴设备如何精准识别本人与非本人使用?如何自动识别运动类型?如何无感监测血压变化,实现高血压疾病的提...
删了几千张照片结果内存没变 苹... 问题背后的原因,在于iPhone相册内删除的照片和视频并不会立刻被永久清除。系统会将其自动转移到一个...
华南腾飞科技分布式管理系统 在当今全球化和信息化迅速发展的背景下,企业面临着前所未有的机遇与挑战。传统的企业管理模式已经难以满足...
AI应用进入深水区,存储如何重... 6月15日,华为极简全闪数据中心2.0存储商业峰会-暨南大学附属第一医院样板点发布会在暨南大学石牌校...
腾讯内测AI视频创作工具TDr... 6月12日消息,据读佳获悉,腾讯正在内测一款名为TDream的AI视频创作工具。该产品选择了一条与市...
阿里发布具身大模型Qwen-R... 阿里巴巴正将大模型的竞争从数字世界延伸至物理世界。 6月16日,阿里巴巴发布千问具身智能大模型Qwe...
2026海峡两岸科技社团高端对... 6月14日,2026海峡科技专家论坛专题分论坛——海峡两岸科技社团高端对话暨海峡两岸数字经济融合发展...
探路太空光伏,大面积全钙钛矿叠... 南京大学微信公众号16日发布消息,近日,南京大学团队在全钙钛矿叠层光伏技术取得重要突破,为我国太空光...