หลักการผลิตไฮโดรเจนของโฟโตอิเล็กตรอน
คล้ายกับเทคโนโลยีเซลล์สุริยะเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ photoelectrochemical เซลล์แสงอาทิตย์แผงเซลล์แสงอาทิตย์โดยตรงสร้างโมเลกุลของน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนก็เป็นวิธีที่เหมาะกับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในน้ำมันเชื้อเพลิงสารเคมี. โดยฮอนด้าและฟูจิ 1971 ไททาเนียมอิเล็กโทรภาพช่วยด้วยกระแสไฟฟ้าจากน้ำเพื่อให้ได้ก๊าซไฮโดรเจนไฮโดรเจนเริ่มการศึกษาของ photoelectrochemical มีความหมาย
การสลายตัวโดยทั่วไป photoelectrochemical ของเซลล์แสงอาทิตย์โดยขั้วบวกแสงและแคโทด. Photoanode โดยทั่วไปวัสดุภาพเซมิคอนดักเตอร์ตื่นเต้นด้วยแสงอาจสร้างคู่อิเล็กตรอนหลุม photoanode และขั้วไฟฟ้า (แคโทด) ประกอบด้วยเซลล์ photoelectrochemical การปรากฏตัวของอิเล็กโทรไลขั้วบวกแสง หลังจากที่เซมิคอนดักเตอร์แสงดูดซับในการไหลของการผลิตเทปอิเล็กทรอนิกส์ผ่านแคโทดวงจรภายนอกไฮโดรเจนไอออนในน้ำที่ได้รับอิเล็กตรอนจากแคโทดในการผลิตไฮโดรเจน. photoanode เซมิคอนดักเตอร์ไฮโดรเจนเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อประสิทธิภาพเท่าที่ควรจะเป็นมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงขอบเซมิคอนดักเตอร์การดูดซึมแสง ส่วนที่มองเห็นลดการรวมตัวกันระหว่างผู้ให้บริการ photogenerated อายุการใช้งานของผู้ให้บริการและปรับปรุงวัสดุขั้วบวกเบาศึกษามากที่สุดของ TiO2. TiO2 เป็นขั้วบวกแสงต้านทานแสงเสถียรภาพทางเคมีที่ดี
โครงการ PECSYS ร่วมกันดำเนินการโดยประเทศในสหภาพยุโรปสามแห่ง
โครงการ PECSYS ชื่อภาษาอังกฤษคือ Technologydemonstration ระบบภาพไฟฟ้าขนาดใหญ่สำหรับ hydrogenproduction แสงอาทิตย์โครงการโดย บริษัท เยอรมันที่มุ่งเน้นการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนของวัสดุและศูนย์การวิจัยที่เกี่ยวข้องกับพลังงานการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ - เบอร์ลิน Helmholtz ศูนย์วัสดุและพลังงาน (HZB) ใน ดำเนินการวันที่ 1 มกราคม 2017 โครงการจะได้รับการสนับสนุนโดยศูนย์การวิจัยยุโรป 'วิสัยทัศน์ 2020' แผนจะลงทุน 2.5 ล้านยูโร. นอกเหนือไปจาก HZB ศูนย์วิจัยJülichศูนย์การวิจัยในเยอรมนีมหาวิทยาลัย Uppsala, สวีเดน, การวิจัยสวีเดน Solibro ศูนย์วิจัย Ab รวมทั้งศูนย์ Consiglio Nazionale delle Richere และศูนย์วิจัย 3SUN ของอิตาลี
เป้าหมาย: ประสิทธิภาพ 6% ใน 6 เดือน
ในปีที่ผ่านมาการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ในยุโรปของการผลิตไฮโดรเจนมีความคืบหน้าดี แต่ด้วยเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ที่แตกต่างกัน, เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับไม่สามารถที่จะนำเข้าสู่การผลิตมวลการผลิตไฮโดรเจนจากราคาในตลาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบันต่อกิโลกรัมของไฮโดรเจนแปดยูโร ดังนั้นวัตถุประสงค์ของโครงการคือการแสดงให้เห็นถึงการดำเนินงานของระบบ PV-EC ที่วัดอย่างน้อย 10 เมตรเพื่อให้ประสิทธิภาพของไฮโดรเจนพลังงานแสงอาทิตย์อย่างน้อย 6% และอย่างน้อย 16 กรัม / ชั่วโมงของการผลิตไฮโดรเจน, ค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 5 ยูโร / กก. ระบบที่คาดว่าจะทำงานอย่างต่อเนื่องภายใต้เงื่อนไขที่กลางแจ้งที่เกี่ยวกับหกเดือนหลังจากการสูญเสียครั้งแรกคือประสิทธิภาพน้อยกว่า 10%
อุปกรณ์แบบบูรณาการ
อุปกรณ์พัฒนาโดยทีมงานวิจัยที่สำคัญ HZB ศูนย์วิจัย - ให้เสร็จสมบูรณ์ภาพยนตร์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และนาโนเทคโนโลยีทีม (PVcomB) ในขั้นตอนการพัฒนา, การทดสอบขึ้นอยู่กับวัสดุที่แตกต่างกัน (เช่นซิลิคอนและ chalcogenide) เซลล์แสงอาทิตย์บนพื้นฐานลิดโลหะ แบตเตอรี่และตัวเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้าชุดและเมมเบรนและการพัฒนาและการปิดผนึกชั้นป้องกันเป้าหมายคือการชั่งอุปกรณ์ขยายการทดลอง 25cm2 อุปกรณ์แบบบูรณาการในที่สุดก็พัฒนาดำเนินงานที่มั่นคงภายใต้สภาวะแวดล้อมที่รุนแรง. perovskite โครงการเวทีกลางโครงการ กลุ่มจะทำให้มีพื้นที่รวม 10 ตารางเมตรของระบบที่ติดตั้งอยู่ในประเทศเยอรมนีและJülich 3SUN อิตาลี
โครงการนี้คาดว่าจะทำให้ บริษัท มหาชนและ บริษัท ผู้ผลิตมีการเปลี่ยนแปลงทางด้านเทคนิคและเศรษฐกิจของระบบนี้อย่างมากทำให้การผลิตไฮโดรเจนของเซลล์สุริยะเป็นทางเลือกที่ดีในการจัดหาเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมและเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันของผู้ผลิต PV และเซลล์ในยุโรป สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนของเซลล์สุริยะทั่วโลกก็จะเป็นการอัพเกรดที่ก้าวล้ำ
นอกเหนือจากโครงการ PECSYS แล้วยังมีโครงการวิจัยมากมายในด้านการผลิตไฮโดรเจนในประเทศยุโรปและสหรัฐอเมริกาตัวอย่างเช่นห้องปฏิบัติการของ NREL ในสหรัฐอเมริกามีความคืบหน้าในการลดต้นทุนของตัวเร่งปฏิกิริยาระดับโมเลกุลด้วยเชื่อกันว่าเทคโนโลยีนี้จะวางจำหน่ายในเร็ว ๆ นี้
ปัจจุบันโครงการพลังงานของจีนแรกลมในอุตสาหกรรมสถานีไฮโดรเจนการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจนในขณะนี้ภายใต้การก่อสร้างที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ของปัญหาลมที่ถูกทอดทิ้งจะเป็นโซลูชั่นที่มีประสิทธิภาพ. แม้ว่า photoelectrochemical ไฮโดรเจนโครงการผลิตยังไม่ได้เชื่อมโยงไปถึงขนาดใหญ่ในการพัฒนาของจีน แต่ผมเชื่อว่าในการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการผลิตมวลจะรู้ทันทีอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะนำในเฟื่องฟูอีกครั้ง