?太陽(yáng)能是取之不盡的清潔能源，但要充分利用太陽(yáng)能，需解決如何以較低成本儲(chǔ)存太陽(yáng)能以供隨時(shí)使用這一關(guān)鍵問(wèn)題。美國(guó)斯坦福大學(xué)一個(gè)團(tuán)隊(duì)10月31日?qǐng)?bào)告說(shuō)，他們對(duì)通過(guò)分解水分子儲(chǔ)存太陽(yáng)能的方法進(jìn)行了改進(jìn)，使這種方法的儲(chǔ)能效率達(dá)到30%，是目前同類方法中最高效的。
這種方法涉及的科學(xué)原理并不復(fù)雜:首先利用太陽(yáng)能電池把水分子分解為氧氣和氫氣，然后在需要時(shí)釋放上述過(guò)程中所儲(chǔ)存的化學(xué)能，其方式可以是使生成的氧氣和氫氣重新結(jié)合生成水，也可以是在內(nèi)燃機(jī)里燃燒氫氣。
這一儲(chǔ)能原理早已提出，但如何使其成為高效的工業(yè)流程卻是一個(gè)難題。斯坦福大學(xué)一個(gè)交叉學(xué)科團(tuán)隊(duì)在英國(guó)《自然·通訊》雜志上發(fā)表論文說(shuō)，他們對(duì)上述方法做了三方面改進(jìn)。首先，他們使用的三結(jié)太陽(yáng)能電池不同于常規(guī)硅基太陽(yáng)能電池。這種太陽(yáng)能電池由3種不常見(jiàn)半導(dǎo)體材料制成，可以依次吸收太陽(yáng)光中的藍(lán)光、綠光和紅光，將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能的效率提高至39%，而常規(guī)硅基太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化效率僅為20%左右。
其次，研究人員著重改進(jìn)了用以分解水分子的催化劑，大幅提高了催化效率。此外，他們將兩個(gè)相同的電解裝置合并起來(lái)同時(shí)反應(yīng)，制備出兩倍的氫氣，而此前這類方法通常只采用一個(gè)電解裝置。實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)后的這種方法的儲(chǔ)能效率達(dá)到30%，超過(guò)了24.4%的行業(yè)同類方法最高紀(jì)錄。
斯坦福大學(xué)化學(xué)工程與光子科學(xué)副教授托馬斯·賈拉米洛說(shuō)，這項(xiàng)成果距離把分解水分子這項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展為實(shí)用而可持續(xù)的工業(yè)流程更近了一步，下一步他們將繼續(xù)研究如何以成本較低的材料和裝置取得相似的儲(chǔ)能效率。
