Nguồn: science.anu.edu.au
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Quốc gia Úc (ANU) đã đạt được một kỷ lục hiệu quả mới cho các tế bào hydro có thể chuyển đổi nước thành hydro chỉ đơn giản là sử dụng ánh sáng mặt trời.
Tác giả chính, Tiến sĩ Siva Karuturi nói rằng hydro có vai trò quan trọng trong việc giải quyết sự can thiệp của các nguồn năng lượng tái tạo.
Có những lợi ích đáng kể về chi phí cho phương pháp tiếp cận năng lượng mặt trời đến hydro này vì nó loại bỏ nhu cầu về cơ sở hạ tầng bổ sung cần thiết khi hydro được sản xuất bằng chất điện phân.
Các phương pháp chuyển đổi nước thành hydro trước đây đã có hiệu quả chuyển đổi năng lượng tổng thể thấp nhưng nghiên cứu của Tiến sĩ Karuturi đã cải thiện điều này.
"Để sản xuất hydro trong quá khứ, các nhà máy năng lượng mặt trời phải sản xuất điện, sau đó được sử dụng để điện phân nước để sản xuất hydro. Phương pháp mới này trực tiếp hơn, làm cho nó hiệu quả hơn," ông nói.
Một sơ đồ của thiết kế pin mặt trời đến hydro
được phát triển bởi Đại học Quốc gia Úc.
Cách tiếp cận độc đáo được nêu trong nghiên cứu anu cũng sử dụng vật liệu bán dẫn rẻ tiền và dẫn đến hiệu quả 17,6% từ năng lượng mặt trời đến hydro.
Điều này gần với hiệu quả của các tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái nhà, có hiệu quả khoảng 20%.
Tiến sĩ Karuturi nói rằng họ đang nỗ lực đạt hiệu quả 20% trong những tháng tới, điều này sẽ mở đường cho sản xuất hydro xanh chi phí thấp.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng cấu trúc hấp thụ ánh sáng "song song" - đặt một tế bào perovskit lên trên một điện cực Si được sản xuất đặc biệt.
Đồng tác giả, Tiến sĩ Heping Shen, người phát triển các tế bào perovskit, cho biết với đặc tính quang điện tử phi thường, các vật liệu perovskit cung cấp tiềm năng lớn cho các thiết bị song song chi phí thấp, hiệu quả cao với Si.
Tiến sĩ Shen nói: "Cùng với sự tiến bộ chưa từng có về hiệu quả, vật liệu perovskite cũng đã trải qua sự cải thiện đáng kể cho sự ổn định của nó, khiến nó trở thành một trong những ứng cử viên hấp dẫn nhất cho ngành năng lượng mặt trời. "
Phương pháp mới này sử dụng các chất xúc tác kim loại cao quý như bạch kim và Tiến sĩ Karuturi nói rằng họ đang làm việc để thay thế chúng bằng vật liệu giá rẻ để giảm chi phí hơn nữa trong tương lai.
Một kết quả lớn khác cho nghiên cứu là Úc sẽ có thể xuất khẩu hydro hiệu quả hơn.
Tiến sĩ Karuturi lưu ý rằng năm ngoái Hội đồng Năng lượng của Hội đồng Chính phủ Úc (COAG) đã phê duyệt một chiến lược hydro quốc gia nhằm mục đích cho phép một nền kinh tế hydro.
Tiến sĩ Karuturi nói: "Chiến lược này rất quan trọng đối với Úc và chúng tôi hy vọng rằng phương pháp chuyển đổi nước trực tiếp, mới này thành hydro có thể hỗ trợ những nỗ lực này."
Nghiên cứu đã được công bố trongVật liệu năng lượng tiên tiến.
