Нова сонячна батарея одночасно генерує водень та електрику

Сонячна батарея частину енергії направляє на виділення водню і кисню з воді, інша частина трансформується в електрику

У спробах знайти поновлювану альтернативу викопному паливу вчені вирішили використовувати водень в паливних елементах. Для його отримання часто розщеплюють воду на водень і кисень, хоча цей спосіб не можна назвати доступним. Але тепер дослідники з Лабораторії Берклі розробили новий спосіб отримання водню з води, що дозволяє обійти існуючі обмеження матеріалів.

Команда дослідників створила пристрій штучного фотосинтезу, що отримало назву HPEV (hybrid photoelectrochemical and voltaic cell – гібридна фотоелектрохімічна і гальванічна комірка). Такий пристрій використовує воду і сонячне світло для отримання двох типів енергії: водню і електрики. 

Існуючі пристрої штучного фотосинтезу здатні використовувати лише незначну кількість сонячного світла яке потрапляє на них. Провідний автор дослідження Гідеон Сегев порівняв такий підхід з умовою, якби автомобіль весь час їздив лише на першій передачі – енергія використовується вкрай неефективно. Він зазначає, що сонячну енергію можна було б збирати, але так як кремній не використовується по максимуму своїх можливостей, більшості порушених електронів в кремнії нікуди діватися,

Дослідники з Лабораторії Берклі просто дали цим електронам можливість вийти. Для цього був доданий другий електричний контакт до задньої частини кремнієвого компонента пристрою, який розділяє електричний струм, створений енергією сонячного світла. У підсумку, частина енергії направляє на виділення водню і кисню з воді, інша частина трансформується в електрику. Попередні пристрої штучного фотосинтезу володіли ефективністю на рівні 6,8%. Як зазначає Гідеон Сегев, розроблене його командою пристрій забезпечує сукупну ефективність вже на рівні 20,2%.

На поточний момент у команди є працездатна основа, на базі якої планується проводити подальше вдосконалення системи, а також розробляти рішення для реального світу. Однак поки не уточнюється, коли можна очікувати появу цих самих реальних комерційно використовуваних рішень на базі даної технології, що дозволяє одночасно виробляти електроенергію і розщеплювати воду на водень і кисень.