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(shi)HPEV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HPECshifoujianganshejiyunxinghou，tamenzhizuoleyigeyuanxinglaiceshitamendelilun。genjutamendejisuan

，chuantongdetaiyangnengqingfashengqijiyuguihefansuanbidezuhe，zheshiyizhongguangfanyanjiuyongyutaiyangnengshuifenjiedecailiao，tajiangchanshengqingqi，taiyangnengqingnengxiaolvwei6.8％。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

，HPEV電(dian)池(chi)收(shou)獲(huo)剩(sheng)餘(yu)電(dian)子(zi)，這(zhe)些(xie)電(dian)子(zi)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)燃(ran)料(liao)。這(zhe)些(xie)殘(can)餘(yu)電(dian)子(zi)用(yong)於(yu)產(chan)生(sheng)電(dian)能(neng)
，從(cong)而(er)大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)整(zheng)體(ti)太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)。例(li)如(ru)，根(gen)據(ju)相(xiang)同(tong)的(de)計(ji)算(suan)
，相(xiang)同(tong)的(de)6.8％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。