雙功能太陽能電池

據外國媒體報道：為了尋求豐富，可再生的化石燃料替代品，科學家們一直試圖通過“水分裂”laishouhuotaiyangdenengliang，zheshiyizhongliyongtaiyangguangcongshuizhongchanshengqingranliaoderengongguanghezuoyongjishu。danshishuifenjiezhuangzhihaimeiyoufahuiqiqianli
，yinweirengranmeiyoukeyouxiaogongzuosuoxudeguangxue，dianzihehuaxuexingzhidecailiao。

美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）和美國能源部能源創新中心人工光合作用聯合中心（JCAP）的研究人員已經提出了一種新的可再生製氫方法
，可以繞過當前材料的限製。他們開發了一種稱為“混合光電化學和電流（HPEV）電池”的人工光合作用裝置


，它將陽光和水轉化為兩種能源 - 氫燃料和電能。描述這項工作的論文於10月29日在Nature Materials上發表。

Segev和他的合著者 - 伯克利實驗室化學科學部JCAP研究員Jeffrey W. Beeman，前伯克利實驗室和JCAP研究員、德國慕尼黑技術大學的實驗半導體物理學教授Jeffery Greenblatt，提出了一個解決複雜問題的簡單解決方案。

在zai水shui分fen解jie裝zhuang置zhi中zhong，前qian表biao麵mian通tong常chang專zhuan用yong於yu太tai陽yang能neng燃ran料liao生sheng產chan，後hou表biao麵mian用yong作zuo電dian源yuan插cha座zuo。為wei了le解jie決jue傳chuan統tong係xi統tong的de局ju限xian性xing，他ta們men在zai矽gui元yuan件jian的de背bei麵mian增zeng加jia了le一yi個ge額e外wai的de電dian接jie觸chu
，從cong而er使shiHPEV器(qi)件(jian)在(zai)背(bei)麵(mian)有(you)兩(liang)個(ge)觸(chu)點(dian)而(er)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)。額(e)外(wai)的(de)後(hou)部(bu)出(chu)口(kou)將(jiang)允(yun)許(xu)電(dian)流(liu)分(fen)成(cheng)兩(liang)部(bu)分(fen)，使(shi)得(de)一(yi)部(bu)分(fen)電(dian)流(liu)有(you)助(zhu)於(yu)太(tai)陽(yang)能(neng)燃(ran)料(liao)的(de)產(chan)生(sheng)
，其(qi)餘(yu)部(bu)分(fen)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)電(dian)力(li)提(ti)取(qu)。

在運行模擬以預測HPEC是shi否fou將jiang按an設she計ji運yun行xing後hou，他ta們men製zhi作zuo了le一yi個ge原yuan型xing來lai測ce試shi他ta們men的de理li論lun。根gen據ju他ta們men的de計ji算suan，傳chuan統tong的de太tai陽yang能neng氫qing發fa生sheng器qi基ji於yu矽gui和he釩fan酸suan鉍bi的de組zu合he，這zhe是shi一yi種zhong廣guang泛fan研yan究jiu用yong於yu太tai陽yang能neng水shui分fen解jie的de材cai料liao，它ta將jiang產chan生sheng氫qing氣qi，太tai陽yang能neng氫qing能neng效xiao率lv為wei6.8％。換句話說，在撞擊電池表麵的所有入射太陽能中
，6.8％將以氫燃料的形式存儲，其餘的全部丟失。

相反，HPEVdianchishouhuoshengyudianzi，zhexiedianzibuhuichanshengranliao。zhexiecanyudianziyongyuchanshengdianneng，congerdadatigaolezhengtitaiyangnengzhuanhuanxiaolv。liru，genjuxiangtongdejisuan，xiangtongde6.8％的太陽能可以作為氫燃料儲存在由釩酸鉍和矽製成的HPEV電池中，另外13.4％的太陽能可以轉換為電能。這使得組合效率達到20.2％

，是傳統太陽能氫電池的三倍。