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近日，天(tian)津(jin)大學(xue)化(hua)工學(xue)院新能源化(hua)工團隊在無偏壓光電化(hua)學(xue)水分(fen)解(jie)制氫(qing)領域取得突破性進(jin)展(zhan)。研(yan)究團隊成功開發出一(yi)種高效穩定的半(ban)透明光電陽(yang)極器件，將太(tai)陽(yang)能-氫(qing)能轉換效率提升至5.1%，創下同類系統最高紀錄。這(zhe)一(yi)成果為“人工樹葉”研(yan)發提供了新技術路徑(jing)，相(xiang)關研(yan)究已發表于國際期刊《自(zi)然·通訊》。
一種創新(xin)的無偏壓(ya)太(tai)陽能水分解系統。
無(wu)(wu)偏壓太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)水分解(jie)技術可(ke)直接利用太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)分解(jie)水制氫，將不穩定的(de)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)轉化為可(ke)儲存的(de)氫能(neng)(neng)(neng)，為應對能(neng)(neng)(neng)源(yuan)環境(jing)挑戰(zhan)提供了新路(lu)徑。然而，光電陽(yang)極水氧化反(fan)應速率(lv)慢(man)的(de)問題嚴重制約(yue)了無(wu)(wu)偏壓太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)水分解(jie)效率(lv)的(de)提升。
針對(dui)這(zhe)一技術瓶頸，天(tian)津(jin)大(da)學(xue)(xue)化(hua)(hua)工學(xue)(xue)院新能源化(hua)(hua)工團隊成(cheng)功研制出具有(you)突破性的(de)半透(tou)明硫(liu)化(hua)(hua)銦光(guang)陽(yang)極器件。“這(zhe)種半透(tou)明設計(ji)巧妙地解(jie)決了(le)(le)傳統金屬(shu)層(ceng)導(dao)電(dian)(dian)(dian)與透(tou)光(guang)無(wu)法兼得的(de)問題(ti)。”論(lun)文通訊(xun)作者、天(tian)津(jin)大(da)學(xue)(xue)化(hua)(hua)工學(xue)(xue)院教(jiao)授王拓說，“它不僅能顯(xian)著提高水(shui)氧(yang)化(hua)(hua)反應速率，還能讓部分陽(yang)光(guang)穿透(tou)到達光(guang)電(dian)(dian)(dian)陰(yin)極，大(da)幅減少了(le)(le)太陽(yang)光(guang)的(de)能量損耗，有(you)效突破了(le)(le)光(guang)生電(dian)(dian)(dian)子跨(kua)界面傳輸的(de)障礙。”
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