來自亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心(HZB)、劍橋大學(xué)、加州理工大學(xué)(Caltech)、伊爾梅瑙理工大學(xué)(TUIlmenau)和弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(FraunhoferISE)的一個聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，最近展示了他們開發(fā)的新型太陽能水分離電池，其效率可達(dá)19.3%。

研究人員表示III-V族半導(dǎo)體的串聯(lián)太陽能電池與銠納米顆粒及結(jié)晶二氧化鈦催化劑的組合推動了效率的提高，聲稱通過將電池浸入水介質(zhì)中，電池可直接用于從水中形成氫，并解釋說太陽能電池與催化劑的組合以及單片光電極簡化了水的分裂。研究團(tuán)隊(duì)的MatthiasMay博士表示，晶體二氧化鈦層不僅保護(hù)了實(shí)際的太陽能電池免受腐蝕，而且還提高了電荷傳輸。他們已經(jīng)可以將電池的使用壽命延長到100小時左右，這是一個重大的進(jìn)步。

FraunhoferISE所提供的高效串聯(lián)電池，讓研究團(tuán)隊(duì)得以降低電池的表面反射率，而這也是新電池技術(shù)的創(chuàng)新所在。晶體二氧化鈦層代替了防腐頂層，它不僅具有優(yōu)異的抗反射性能，而且催化劑顆粒也能附著于其中。

此外研究人員還使用了一種新的電化學(xué)方法來生產(chǎn)銠納米顆粒，用于催化水裂解反應(yīng)。這些粒子的直徑只有十納米，因此在光學(xué)上幾乎是透明的，使它們成為非常理想的材料。

該團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)了利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的重要性。迄今為止，可再生能源制氫的效率相對較低。能夠直接分裂水的更高效電池可能成為克服這一障礙的一種方法。