Prinzip der photoelektrochemischen Wasserstoffproduktion
Ähnlich wie bei der Photovoltaik-Technologie, Wasserstoff-Herstellungstechnologie photovoltaische photoelektrochemische photovoltaische Halbleitermaterial direkt erzeugten Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff verwendet wird, ist es ein idealer Weg zur Speicherung von Sonnenenergie in einem chemischen Brennstoff. Von Honda und Fujishima 1971 Titandioxid-Elektrode photo-assisted elektrolysiertes Wasser gewonnen Wasserstoff, begann die Forschung der photoelektrochemischen Wasserstoffproduktion mit praktischer Bedeutung.
Typische photoelektrochemische Zersetzung der Solarzelle durch die Licht Anode und die Kathode. Photoanode typischerweise Photohalbleitermaterial, angeregt durch das Licht Elektronen-Loch-Paare können erzeugen, wobei die Photoanode und die Gegenelektrode (Kathode), die aus einer photoelektrochemischen Zelle, das Vorhandensein von Licht Anodenelektrolyten nach der lichtabsorbierenden Halbleiter in einem elektronischen Band erzeugten Strömung durch einen äußeren Stromkreis Kathode, um Wasserstoff zu erzeugen die Wasserstoffionen in dem Wasser Elektronen von der Kathode empfängt. die Halbleiter-Photoanode Wasserstoff ist der kritischste Faktor, der die Effizienz sollte so viel wie möglich von den Halbleiterlichtabsorptionskante zu beeinflussen Verschiebungen der sichtbare Teil, reduzieren Rekombination zwischen den lichterzeugten Träger, die Lebensdauer der Ladungsträger und verbessern die Lichtanodenmaterial ist die am meisten untersuchte von TiO2. TiO2 als Licht Anode, Lichtbeständigkeit, gute chemische Stabilität.
Das PECSYS-Projekt wurde gemeinsam von den drei EU-Ländern durchgeführt
PecSys Projekt englischer Name ist Technologydemonstration von großflächigen photoelektrochemische System für Solar hydrogenproduction das Projekt von der deutschen Firma auf der komplexen Transformation von Material konzentriert und energiebezogenen Forschung Zentrum der wissenschaftlichen Forschung - Berlins Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) in tragen 1. Januar 2017. das Projekt von der Europäischen Forschungszentrums ‚Vision 2020‘ Plan finanziert wird 2,5 Millionen Euro zu investieren. neben dem HZB Research Center, Forschungszentrum Jülich in Deutschland, der Universität Uppsala in Schweden, der schwedischen Solibro Forschung Das Ab-Forschungszentrum sowie das italienische Consiglio Nazionale delle Richere und 3SUN sind an zwei Forschungszentren beteiligt.
Ziel: 6% Effizienz in 6 Monaten
In den letzten Jahren hat sich die European Photovoltaic-Technologie Forschung der Wasserstoffproduktion große Fortschritte gemacht, aber mit unterschiedlichen Photovoltaik-Technologie hat Solar-Wasserstoff-Produktionstechnologie nicht in der Lage gewesen, aus der aktuellen Photovoltaik-Marktpreis pro Kilogramm Wasserstoff acht Euro in die Massenproduktion, Wasserstoffproduktion zu setzen daher ist das Ziel des Projektes des Betrieb eines PV-EC-Systems zu demonstrieren, in dem die Messung von mindestens 10 Metern, so dass der Wirkungsgrad des Solarwasserstoffen von mindestens 6%, und mindestens 16 g / h der Wasserstoffproduktion, Durchschnittskosten 5 Euro / kg. das System wird erwartet, kontinuierlich unter Freilandbedingungen in Bezug auf sechs Monate nach der anfänglichen Verlust von weniger als 10% Wirkungsgrad laufen.
Integriertes Gerät
Gerät entwickelt von großen Forschungsteam HZB Research Center - den Photovoltaik-Film und Nanotechnologie-Team zu vervollständigen (PVcomB) in dem Entwicklungsprozess, den Test auf der Basis verschiedenen Materialien (wie Silizium und Chalkogenid) Photovoltaik-Zellen, bezogen auf dem Metallhalogenid. Batterien und elektrische Serie Katalysator und Membran und eine Abdichtung und Schutzschicht zu entwickeln, ist das Ziel Experiment 25cm2 Verstärkungseinrichtungen, integrierte Geräte skalieren, um schließlich ein stabilen Betrieb unter extremen Umweltbedingungen zu entwickeln. mittlere Stufe Projekt Perowskit, das Projekt Die Gruppe wird eine Gesamtfläche von 10 Quadratmetern in Jülich, Deutschland und 3SUN in Italien installieren.
Das Projekt wird erwartet, dass Unternehmen öffentliche und Fertigung zu machen haben eine starke Verbesserung der technischen und wirtschaftlichen Vorteile dieses Systems, so dass Photovoltaik-Wasserstoff Produktionstechnologie eine gute Alternative zu herkömmlichen Kraftstoffen für Energie werden, und PV-Zellen-Hersteller und die europäische Wettbewerbsfähigkeit verbessern Für die Entwicklung der globalen photovoltaischen chemischen Wasserstoffproduktionstechnologie wird es ebenfalls ein bahnbrechendes Upgrade sein.
Neben PecSys Projekt, Wasserstoffproduktion Aspekte der Photovoltaik-Forschungsprojekte in Europa und Amerika gibt es viele, wie die US NREL Laboratorien sind auch im Hinblick auf einige Fortschritte erzielt, die Kosten des Katalysatormoleküls zu reduzieren. Ich glaube, diese Technologie in naher Zukunft vermarktet werden.
Gegenwärtig hat Chinas erste industrielle Wasserstoffproduktionsstation für Wasserstoffproduktion mit dem Bau begonnen, die eine effektive Lösung für das Problem des großen aufgegebenen Windes in China sein wird.Obwohl das derzeitige Projekt der photoelektrochemischen Wasserstoffproduktion in China nicht in großem Maßstab gebaut werden kann, Aber ich glaube, dass unter der rasanten Entwicklung der Technologie die Massenproduktion bald realisiert wird und die Photovoltaikindustrie einen weiteren Boom einläuten wird.
