اصول photoelectrochemical ہائیڈروجن پروڈکشن
براہ راست ہائیڈروجن اور آکسیجن میں پانی کے انووں سے پیدا فوٹوولٹک photoelectrochemical فوٹوولٹک سیمیکمڈکٹر مواد کا استعمال کرتے ہوئے سولر فوٹوولٹک ٹیکنالوجی، ہائیڈروجن کی پیداوار کی ٹیکنالوجی کی طرح، یہ ہونڈا اور میں Fujishima 1971 کی طرف سے ایک کیمیکل ایندھن میں شمسی توانائی کے اسٹوریج کے لئے ایک مثالی طریقہ ہے. میں Titania الیکٹروڈ تصویر کی مدد سے ہائیڈروجن گیس حاصل کرنے کے لئے پانی کا electrolysis، ہائیڈروجن photoelectrochemical بامعنی کا مطالعہ شروع کر دیا.
روشنی anode اور کیتھوڈ طرف شمسی سیل کی مخصوص photoelectrochemical سڑن. Photoanode عام طور پر تصویر سیمیکمڈکٹر مواد، روشنی کی طرف سے حوصلہ افزائی الیکٹران سوراخ جوڑوں کو پیدا کر سکتے ہیں، photoanode اور انسداد الیکٹروڈ (کیتھوڈ) ایک photoelectrochemical سیل پر مشتمل، روشنی anode کی الیکٹرولائٹ کی موجودگی ایک بیرونی سرکٹ کیتھوڈ کے ذریعے ایک الیکٹرانک ٹیپ تیار کیا بہاؤ میں روشنی جذب سیمی کنڈکٹر کے بعد، پانی میں ہائیڈروجن آئنوں کیتھوڈ سے الیکٹرانوں وصول ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لئے. سیمیکمڈکٹر photoanode ہائیڈروجن کی کارکردگی کو سیمی کنڈکٹر نظری جذب کنارے شفٹوں کے جتنا ممکن ہونا چاہئے متاثر کرنے والے سب سے اہم عنصر ہے ظاہری حصہ، کیریئرز کی زندگی بھر photogenerated کیریئرز کے درمیان پنرسنیوجن کو کم، اور روشنی anode کے مواد کی سب سے زیادہ روشنی کے anode کی، روشنی مزاحمت، اچھی کیمیائی استحکام طور TiO2. TiO2 کی تعلیم حاصل کر رہا ہے کو بہتر بنانے کے.
PECSYS یورپی یونین کے منصوبے مشترکہ طور پر کئے گئے
میں معدنیات اور توانائی (HZB) کے لئے برلن Helmholtz سینٹر - PECSYS منصوبے انگریزی نام شمسی hydrogenproduction جرمن کمپنی کی طرف سے اس منصوبے کے مواد اور سائنسی تحقیق کی توانائی سے متعلق تحقیقی مرکز کے پیچیدہ تبدیلی پر توجہ مرکوز کے لئے بڑے پیمانے پر تصویر electrochemical کی نظام کی Technologydemonstration ہے جنوری 1، 2017. منصوبے یورپی ریسرچ سینٹر 'ویژن 2020' 2.5 ملین یورو کی سرمایہ کاری کرنے کی منصوبہ بندی کی طرف سے فنڈز فراہم کررہی ہے لے. HZB ریسرچ سینٹر، جرمنی میں Jülich تحقیقی مرکز، سویڈن میں اپسلا یونیورسٹی، سویڈش Solibro ریسرچ کے علاوہ AB ریسرچ سینٹر، اور اطالوی Consiglio Nazionale delle کی Richere اور 3SUN دو تحقیقی مراکز ملوث ہیں.
مقصد: 6 ماہ میں 6٪ کی کارکردگی
حالیہ برسوں میں، ہائیڈروجن پروڈکشن کے یورپی فوٹو وولٹائک ٹیکنالوجی تحقیق عظیم پیش رفت کی ہے، لیکن مختلف فوٹوولٹک ٹیکنالوجی کے ساتھ، شمسی ہائیڈروجن پیداوار ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر پیداوار میں ہائیڈروجن آٹھ یورو کی فی کلوگرام موجودہ فوٹوولٹک مارکیٹ کی قیمت سے، ہائیڈروجن پروڈکشن ڈال کرنے کے قابل نہیں رہا ہے لہذا، اس منصوبے کا مقصد ایک PV-EC نظام کے آپریشن کا مظاہرہ کرنے کے لئے ہے جس میں کم از کم 10 میٹر کی پیمائش، تاکہ کم از کم 6 فیصد کے شمسی ہائیڈروجن کی کارکردگی، اور ہائیڈروجن کی پیداوار کے کم از کم 16 جی / H، اوسط قیمت 5 یورو / کلو. نظام مسلسل کے بعد ابتدائی نقصان کے 10٪ سے بھی کم کارکردگی ہے چھ ماہ کے لئے احترام کے ساتھ، بیرونی حالات کے تحت چلانے کی توقع ہے.
انٹیگریٹڈ ڈیوائس
اہم تحقیقی ٹیم HZB ریسرچ سینٹر کی طرف سے تیار ڈیوائس - ترقی کے عمل میں فوٹوولٹک فلم اور نینو ٹیکنالوجی ٹیم (PVcomB)، مختلف مواد (جیسے سلکان اور chalcogenide) فوٹوولٹک خلیات کی بنیاد پر ٹیسٹ، دھات halide کی بنیاد پر مکمل کرنے کے لئے. بیٹریاں اور بجلی کے سلسلہ اتپریرک اور جھلی، اور ایک سگ ماہی اور حفاظتی پرت ترقی، مقصد تجربہ 25cm2 پروردن آلات، مربوط آلات پیمائش کرنی بالآخر انتہائی ماحول اور حالات کے تحت مستحکم آپریشن کو فروغ دینا ہے. درمیانی دور منصوبہ perovskite، منصوبے گروپ جرمنی Jülich اور 3SUN اٹلی میں نصب نظام کے 10 مربع میٹر کے کل رقبہ ڈال دیں گے.
کہ فوٹوولٹک ہائیڈروجن پیداوار ٹیکنالوجی توانائی کے روایتی ایندھن کے لئے ایک اچھا متبادل ہو جاتے ہیں، اور PV سیل مینوفیکچررز اور یورپی مقابلے بازی کی صلاحیت کو بہتر بنانے کے منصوبے، عوام اور مینوفیکچرنگ کمپنیوں نے اس نظام کی تکنیکی اور اقتصادی فوائد میں ایک مضبوط بہتری ہے بنانے کے لئے توقع کی جاتی ہے عالمی فوٹوولٹک ہائیڈروجن کی پیداوار کی ٹیکنالوجی کی ترقی کے لئے یہ بھی ایک پیش رفت اپ گریڈ کیا جائے گا.
PECSYS منصوبے کے علاوہ، یورپ اور امریکہ میں فوٹوولٹک تحقیقی منصوبوں کی ہائیڈروجن پروڈکشن پہلوؤں جیسا کہ امریکی NREL لیبارٹریوں بہت، بھی اتپریرک انو کی لاگت کو کم کرنے کے معاملے میں کچھ پیش رفت ہوئی ہے موجود ہیں. میں نے اس ٹیکنالوجی کو مستقبل قریب میں کمرشل جائے گا یقین رکھتے ہیں.
موجودہ وقت میں، صنعتی ایپلی کیشنز ہائیڈروجن ہائیڈروجن اسٹیشن میں چین کے پہلے ونڈ پاور منصوبے اب زیر تعمیر، جس کے لئے چھوڑ دیا ہوا مسئلہ کے ایک بڑے علاقے کا ایک مؤثر حل ہو جائے گا. اگرچہ چین کی ترقی میں photoelectrochemical ہائیڈروجن کی پیداوار کے منصوبے ابھی تک نہیں بڑے پیمانے پر لینڈنگ، لیکن میں یقین کرتا ہوں کہ ٹیکنالوجی کے تیز رفتار ترقی کے تحت، بڑے پیمانے پر پیداوار جلد ہی احساس ہو جائے گی، اور فوٹو وولٹک صنعت کسی دوسرے بوم میں پھنس جائے گا.
