مبدا إنتاج الهيدروجين الكهروكيميائي الخفيف مماثله لتكنولوجيا توليد الطاقة الشمسية الضوئية ، وتستخدم الطاقة الكيميائية الكهروضوئية التي تنتجها مواد أشباه الموصلات الضوئية لتتحلل جزيئات الماء إلى الهيدروجين والأكسجين مباشره ، والذي هو وسيله مثاليه لتخزين الطاقة الشمسية في الوقود الكيميائي.
في 1971 ، وحصلت فوجيشيما وهوندا الهيدروجين باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم الكهربائية اورورا للمساعدة في التحليل الكهربي المياه ، وبدات دراسة عمليه علي إنتاج الهيدروجين الكهروكيميائية من الضوء. وتتالف الخلية الشمسية النمطية الكيميائية التحلل الضوئي نموذجيه من الآنود الخفيفة والكاثود. الآنود الخفيفة عاده ما تكون خفيفه المواد أشباه الموصلات ، من خلال الاثاره الخفيفة يمكن ان تنتج الكترون ثقب الزوج ، الآنود الخفيفة والقطب (الكاثود) تتالف من تجمع الكيميائية الكهروضوئية ، في وجود المنحل بالكهرباء في القطب الضوء بعد امتصاص في حزام أشباه الموصلات المتولدة من تدفق الكترون من خلال الدائرة الخارجية إلى الكاثود ، أيونات الهيدروجين في الماء من الكاثود أشباه الموصلات الآنود البصرية هو العامل الأكثر اهميه التي تؤثر علي كفاءه إنتاج الهيدروجين. وينبغي نقل حد امتصاص الضوء أشباه الموصلات قدر الإمكان إلى الضوء المرئي ، والحد من أعاده تركيبه بين ناقلات الضوء وزيادة حياه الناقلين. معظم البحوث من المواد الآنود الضوء هو TiO2.
TiO2 باعتبارها الآنود الخفيفة ، ومقاومه التاكل الخفيفة ، والاستقرار الكيميائية جيده.
ويشترك في تنفيذ مشروع pecsys الاتحاد الأوروبي الثلاثة والاسم الإنكليزي لمشروع pecsys هو العرض التكنولوجي لنظام الصور الكهروكيميائية الواسع النطاق لإنتاج الطاقة الشمسية المهدرجة. وقد تم تنفيذ المشروع من قبل مركز أبحاث ألماني يركز علي البحث في المواد المعقدة وتحويل الطاقة ، ومركز برلين هلمولتز لأبحاث المواد والطاقة (hzb) في 1 يناير 2017. يتم تمويل المشروع من قبل برنامج "Outlook 2020" الخاص بمركز الأبحاث الخاص بالاتحاد الأوروبي ، والذي يستثمر €2,500,000.
بالاضافه إلى مركز البحوث hzb ، ومركز بحوث jülich في ألمانيا ، وجامعه اوبسالا في السويد ، ومركز بحوث solibro السويدية AB الدراسة ، والمستشار الإيطالي الناساليه ديلي richere و 3sun اثنين من مراكز البحوث.
الهدف: 6 أشهر و 6% كفاءه في السنوات الاخيره ، والبحوث التقنية من إنتاج الهيدروجين الكيميائية الضوئية في أوروبا أحرز تقدما كبيرا ، ولكن علي عكس التكنولوجيا الضوئية ، وتوليد الهيدروجين الضوئية لم تكن قادره علي وضع التكنولوجيا في التصنيع علي نطاق واسع ، وسعر السوق الحالية من الهيدروجين الضوئية هو 8 يورو للكيلوغرام الواحد من الهيدروجين. التالي فان الهدف من المشروع هو عرض نظام تشغيل PV-EC يقيس ما لا يقل عن 10 أمتار مربعه ، مما يجعل إنتاج الهيدروجين بالطاقة الشمسية 6% علي الأقل فعالا و 5 يورو علي الأقل للكيلوغرام الواحد من الهيدروجين المنتج بحد ادني من g/h.
ومن المتوقع ان يعمل النظام باستمرار في ظل ظروف خارجيه ، مع خسارة تقل عن 10 في المائة مقارنه بالكفاءة الاوليه بعد سته أشهر.
الاجهزه المتكاملة تم تطوير المعدات من قبل الفيلم الضوئية وفريق تكنولوجيا النانو (pvcomb) ، وهو فريق البحوث الرئيسية في مركز البحوث hzb. في سياق التنمية ، وسوف نقوم باختبار الخلايا الضوئية علي أساس مواد مختلفه (مثل السيليكون ومركبات الكبريت) ، سلسله البطاريات علي أساس perovskite المعادن والمحفزات الكهربائية والاغشيه ، وتطوير الأختام وطبقات واقيه ، تهدف إلى تضخيم المقياس التجريبي للمعدات 25cm2 وتطوير المعدات المتكاملة في نهاية المطاف التي يمكن ان تعمل بثبات في الظروف البيئية
وخلال مرحله منتصف المدة ، سيقوم فريق المشروع بوضع نظام إجمالي بمساحة 10 أمتار مربعه في إيطاليا المانيه والثلاثية الشمس.
ومن المتوقع ان يحدث المشروع فرقا قويا في الفوائد التقنية والاقتصادية للنظام بالنسبة للشركات العامة والصناعات التحويلية ، مما يجعل تكنولوجيا الهيدروجين الكيميائية الضوئية بديلا جيدا للإمداد بالوقود التقليدي وتحسين القدرة التنافسية للمصنعين المحلل كهربي الضوئية الاوروبيه ، سيكون تطورا كبيرا لتطوير تكنولوجيا الهيدروجين الكيميائية بالاضافه إلى مشروع pecsys ، هناك العديد من المشاريع البحثية العلمية في أوروبا وأمريكا ، مثل مختبر nrel في الولايات المتحدة ، التي أحرزت تقدما في خفض تكلفه المحفزات الجزيئية.
ويعتقد ان التكنولوجيا سيتم تسويقها قريبا. وفي الوقت الحاضر ، بدات أول محطه لإنتاج الهيدروجين في الصين لتوليد الطاقة الهيدروجينية المشروع تطبيق البناء ، والتي لمشكله الرياح الكبيرة علي نطاق واسع في الصين سيكون حلا فعالا.
علي الرغم من ان مشروع إنتاج الهيدروجين الكيميائية الكهروضوئية الحالية لا يمكن بناؤها في الصين ، ولكن اعتقد في التطور السريع للتكنولوجيا ، والإنتاج علي نطاق واسع سوف تتحقق قريبا ، فان صناعه الضوئية تستهل أيضا في تطور قوي. أحدث تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين الكهروضوئية! وينبغي خفض تكلفه إنتاج الهيدروجين الضوئي في الاتحاد الأوروبي
