美國科學家開發陽光生產氫氣裝置　效率可達史上最高20.8%

編譯／Elisa

氫因為能量密度高，備受看好成為乾淨能源的一大趨勢，甚至可以用來駕駛大型飛機。但目前的製氫技術嚴重依賴化石燃料，為此，生產氫過程也需要使用乾淨能源，達到永續目標。而先前有研究表明，透過吸收光並轉化成電能的光電化學電池，就可以分解水分子並釋放和分離氫氣，進而用做燃料，過程也不會排放碳。美國萊斯大學科學家因此設計出能利用陽光生產氫氣的裝置，能源轉換效率能達20.8%。

為了創造有高能源轉換效率的光電化學電池，科學家嘗試很多材料，也用了能讓太陽能電池達到超過30%能量轉換率的鈣鈦礦。但與太陽能電池不同的是，光電化學電池得有防水的塗層，而這個塗層卻會阻礙能源轉換效率。研究小組花了兩年多嘗試不同材料與技術組合，決定設計一個防水的保護層，以及在保護層與鈣鈦礦間產生電接觸的分層。

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雙層設計讓這個光電化學電池免於水的損害，又不影響電子傳輸，最後實現能在不使用太陽能聚光情況下，達到20.8%的能量轉換效率。研究人員也證明這個雙層設計，能適用在不同的半導體與電化學反應類型，進而與其他系統相容。

資料來源：Interesting Engineering

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