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吉林市吉化北方超纯气体有限公司
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提高水制备氢气效率

发布时间:2017-01-13 作者:未知  来源:未知
吉林气体厂之提高水制备氢气效率
目前,全球能源和环境问题日趋严峻,开发利用绿色可再生能源具有普遍而深远的社会意义。科学家们一直致力于人工光合作用研究,自1972年Fujishima和Honda后,以光电化学电池来分解水制备氢气成为近年来热门的研究方向。
然而,迄今为止,直接利用单一的光电化学电池来分解水的效率仍旧较低,主要受限于以下几个问题:(1)适合带宽和能级的半导体材料但吸光不足(如TiO2);(2)光吸收较好的半导体材料但导电性差(如BiVO4、WO3和Fe2O3);(3)都满足要求的半导体材料但稳定性差(如硫化物)。
2016年6月17日在线刊发了武汉光电国家实验室(筹)陈炜教授合作论文,题为Efficientsolar-drivenwatersplittingbynanoconeBiVO4-perovskitetandemcells的研究成果。其研究开发的一种新型电池,不仅提高了电池分解水制备氢气的效率,并且具有良好的稳定性。该项研究在开发利用绿色可再生能源上又迈出了重要一步。
针对这些问题,陈炜教授(论文共同一作之一),与清华大学的邱勇才博士(第一作者)、张跃刚教授(通讯作者)、美国斯坦福大学的崔毅教授(通讯作者)等合作发展了一种BiVO4纳米锥/钙钛矿串联叠层电池。首先,将光吸收和光稳定性良好的多孔Mo掺杂BiVO4薄膜(Mo:BiVO4),沉积于具有优良限光性质的导电修饰纳米锥基板上,从而得到较好的光吸收和电荷分离效果,然后通过与稳定性、效率俱佳的反式平面钙钛矿太阳能电池串联,实现了无外偏压辅助下的水分解制氢,光到氢的能源转换效率达到6.2%。该串联电池可以持续产氢10个小时以上,说明这种结构具有良好的稳定性。

 

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