實現綠色氫能製程之光電化學系統

 

刊登日期:2024/4/1
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韓國蔚山科學技術學院(UNIST)的研發團隊設計一項以Ni箔/NiFeOOH電化學觸媒封裝鈣鈦礦(FAPbI3)太陽電池之水電解系統,可望成為高效率、穩定並擴大至工業規模的綠色氫能製造手法,預計2030年可付諸實用化。

可望成為次世代太陽電池材料的鈣鈦礦半導體具有超過22%的優異光電轉換效率,在綠能的應用發展備受業界期待。然而鈣鈦礦半導體不耐紫外線、熱度、濕度,因此在與水電解裝置結合的氫能製造技術方面可謂課題重重。

UNIST發現以甲醯胺類(Formamide)離子取代既有甲基胺類(Methylammonium)離子的鈣鈦礦半導體(FAPbI3)具有較佳的紫外線耐性,並嘗試以此設計太陽電池。且在與水電解裝置結合的設計中,與水的接觸面使用了Ni箔/NiFeOOH電化學觸媒進行密封,確保了對水與濕氣的穩定性。

實測結果顯示,做為太陽電池在1.23 VRHE時的光電流密度為22.8 mA/cm2,且在3天的日射模擬中亦展現出優異的穩定性。此外,研發團隊設計了並列多個FAPbI3太陽電池光陽極的氫能製造系統,且實現了9.8%的太陽能-氫能轉換效率。最終此系統擴大為面積123 cm2的迷你模組,且實證確認可達到8.5%的太陽能-氫能轉換效率。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/240228_unist.html
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