광 전기 화학 수소 생산의 원리
태양 광 발전 기술과 마찬가지로 광전자 화학 수소 생산 기술은 광전 반도체 재료로 생성 된 광전기 화학 에너지를 사용하여 물 분자를 수소와 산소로 직접 분해하며 태양 에너지를 화학 연료에 저장하는 이상적인 방법입니다. 수소를 얻은 이산화 티타늄 전극 광을 이용한 전해수는 실용적인 의미에서 광전기 화학 수소 생산에 대한 연구를 시작했습니다.
광 양극과 음극에 의해 태양 전지의 전형적인 광전기 분해. Photoanode 보통 광 반도체 재료, 전자 - 정공 쌍을 생성 할 수 광에 의해 여기되어 상기 photoanode 및 광전기 화학 전지로 구성된 대향 전극 (음극), 광 음극 전해질의 존재 외부 회로 캐소드를 통해 전자 테이프 제조 흐름에서의 광 흡수 반도체 후, 음극으로부터 전자를 수용 물에 수소 이온은 수소를 생성한다. 반도체 photoanode가 반도체 광 흡수 에지 시프트 가능한해야만큼 효율에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 수소 보이는 부분은, 상기 캐리어 사이 photogenerated 캐리어의 재결합 수명을 줄이고 광 애노드 재료가 가장 광 애노드, 내광성, 양호한 화학적 안정성 이산화 티탄. 이산화 티탄의 검토되고 개선.
세 EU 국가들이 공동으로 수행 한 PECSYS 프로젝트
재료 및 에너지 (HZB) 베를린 헬름홀츠 센터 - PECSYS 프로젝트 영어 이름은 독일 회사에 의해 프로젝트가 소재 과학 연구의 에너지 관련 연구 센터의 복잡한 변화에 초점을 맞추고 태양 hydrogenproduction에 대한 대규모 사진 - 전기 시스템의 Technologydemonstration입니다 년 1 월 1 일 2017 프로젝트 2.5 만 유로 투자하는 유럽 연구 센터 '비전 2020'계획에 의해 자금 지원을 실시하고 있습니다. HZB 연구 센터, 독일 Jülich의 연구 센터, 스웨덴 웁살라 대학, 스웨덴 Solibro 연구에 추가 Ab의 연구 센터 및 이탈리아 Consiglio 나치 오날 레 델 Richere 및 3SUN 두 개의 연구 센터가 참여하고 있습니다.
목표 : 6 개월 안에 효율 6 %
최근 몇 년 동안, 수소 생산의 유럽 태양 광 기술 연구가 진척을 보였지만 다른 태양 광 기술, 태양 수소 생산 기술은 대량 생산에 수소 팔유로의 kg 당 현재 태양 광 시장 가격에서, 수소 생산을 넣을 수 없었다 따라서이 프로젝트의 목표는 최소 10 평방 미터의 태양 광 수소 생산량을 최소 6 %의 효율로 생산하고 평균 비용으로 최소 16g / h의 수소 생산량을 달성하는 실행중인 PV-EC 시스템을 보여주는 것입니다. 5 유로 / kg 시스템은 실외 조건에서 지속적으로 작동 할 것으로 예상되며 6 개월 후 초기 효율성 대비 10 % 미만을 잃습니다.
통합 장치
주요 연구 팀 HZB 연구 센터에 의해 개발 된 장치는 - 금속 할로겐화물을 기반으로 개발 과정에서 태양 광 필름과 나노 기술 팀 (PVcomB), 다른 (실리콘 및 칼 코게 나이드 등) 자료 태양 광 전지를 기반으로 테스트를 완료합니다. 배터리와 전기 직렬 촉매 막 및 밀봉 및 보호 층을 현상이 목표 결국 극한 환경 하에서 안정된 동작을 개발 실험 25cm2 증폭 장치, 내장형 장치의 크기를 조절하는 것이다. 중기 프로젝트 페롭 스카이 프로젝트 그룹은 독일 Jülich의와 3SUN 이탈리아 설치된 시스템 10 평방 미터의 전체 면적을 넣어 것입니다.
이 태양 광 수소 생산 기술은 에너지에 대한 기존의 연료에 대한 좋은 대안이되고, 태양 전지 제조 업체와 유럽의 경쟁력을 향상시킬 수 있도록이 프로젝트는 공공 및 제조 회사는이 시스템의 기술적, 경제적 이익에 강한 개선을 할 것으로 기대된다 글로벌 태양 광 화학 수소 생산 기술의 발전을 위해서는 획기적인 업그레이드가 될 것입니다.
PECSYS 프로젝트뿐만 아니라, 유럽과 미국의 태양 광 연구 프로젝트의 수소 생산 측면 또한 촉매 분자의 비용을 절감 측면에서 일부 진전되었습니다 등 미국 NREL 연구소 등 많은있다. 나는이 기술은 가까운 미래에 상용화 될 전망이다.
현재, 산업용 수소 수소 스테이션에서 중국 최초의 풍력 발전 프로젝트는 현재 건설,하는 동안 포기 풍력 문제의 넓은 지역에 효과적인 솔루션이 될 것입니다. 중국의 발전에 광전기 화학 수소 생산 프로젝트 아직 대규모 상륙 있지만, 그러나 나는 기술의 급속한 발전에 따라 곧 대량 생산이 이루어질 것이며 태양 광 산업은 또 다른 호황을 맞을 것이라고 믿는다.