Группа китайских исследователей достигла рекордной эффективности производства водорода с помощью солнечной энергии — 10,36%, которая сохранялась более месяца, что открывает путь к крупномасштабному производству экологически чистого водорода, сообщила Синьхуа со ссылкой на китайскую газету «Кэцзи жибао».
Согласно исследованию, недавно опубликованному в разделе Nature Communications, исследователи из Научно-технического университета Китая и Уханьского университета разработали новую структуру фотоэлектрода с использованием нанопроводов нитрида галлия на основе кремния, чтобы добиться этого прорыва.
Эта структура обеспечивает высокую эффективность производства солнечного водорода в полуэлементной конфигурации и стабильное производство водорода в течение более 800 часов при высокой плотности тока. Согласно исследованию, это также продлевает срок службы фотоэлектрода с нескольких часов до нескольких месяцев, преодолевая проблемы эффективности и надежности, с которыми сталкиваются традиционные фотоэлектрические устройства для производства водорода.
Фотоэлектрохимическое расщепление воды — это технология, которая напрямую преобразует солнечный свет и воду в экологически чистый водород. Это стало важным направлением исследований в области экологически чистой энергетики. Однако многие традиционные фотоэлектродные материалы подвержены коррозии и снижению каталитической активности, что ограничивает долговечность фотоэлектродов.
Группа разработала конструкцию, пригодную для массового производства, и добавила в нее наночастицы золота в качестве сопутствующего катализатора. Этот новый подход повышает каталитическую активность реакции выделения водорода, предотвращает отслоение наночастиц золота в процессе реакции и предотвращает снижение каталитической активности.
Согласно результатам исследования, новая структура может быть распространена на другие сложные полупроводниковые и каталитические реакционные системы. Ожидается, что она будет играть важную роль в преобразовании энергии и поддерживать глобальный энергетический переход и устойчивое развитие.
