注意间隔！新的“太阳能电池”效率提高了10倍

埃因霍温科技大学的研究人员为氢燃料电池爱好者带来了新的希望，他们开发了一种更有效的方法来生产保持燃料电池运行所需的燃料，即氢。我们一直在给氢加锡，因为它主要来自化石天然气，但是艾恩德霍芬（Eindhoven）解决方案可用于太阳能和水以及磷化镓（又称GaP）。

氢是一种非常能量密集的燃料，而氢燃料电池则是无排放的。它们还可以快速加油，这解释了氢燃料电池电动汽车（FCEV）在仓库物流中的使用不断增长。

汽车制造商也开始涉足FCEV，但目前有一些巨大的收获。除了与化石天然气来源相关的压裂问题之外，由天然气生产氢的过程是能源密集型的。

一种解决方案是使用可再生能源，因此，如果听起来像来自太阳能和水的氢听起来很熟悉，那是因为近年来太阳能“水分解”研究领域一直在扩展和发展。

有两种方法可以使用太阳能进行水分解，其中一种方法是使用光伏电池产生的太阳能。

更直接的途径是光电化学电池的使用。近年来，在这方面已经有很多发展，包括为欠发达社区设计的低成本，小型“人造叶子”，以及集成了液体燃料生产的先进“仿生叶子”系统。

艾恩德霍芬（Eindhoven）的人们采用了光电化学方法，他们称之为“太阳能燃料电池”。

他们在研究中的新突破是基于磷化镓的纳米线阵列，磷化镓是通常用于制造某些类型的发光二极管的半导体。

据研究小组称，磷化镓因其强大的电性能而成为“梦想中的候选者”，但显然，该材料在水分解领域中并未引起人们的注意，因为它不是常规太阳能电池特别有效的材料。

解决方案是创建磷化镓纳米线网格，而不是将材料排列在平坦表面上。即使对于纳米线，这些线也非常小-长500纳米，厚90纳米。

结果是表面积大大增加，这将氢产率提高了10倍，达到2.9％。与硅太阳能电池/电池系统获得15％的氢产率相比，这听起来似乎并不多，但是研究仍处于初期阶段，据埃因霍温说，“仍有很多改进的余地。”

新系统相对较低的效率也可以通过其极低的成本来弥补。这是研究团队的解释者：

对于纳米线，我们需要比具有平坦表面的电池少一万种珍贵的GaP材料。这使得这类电池可能便宜很多。此外，GaP还能够从水中提取氧气-因此，您实际上有了一个燃料电池，可以在其中暂时存储太阳能。简而言之，对于太阳能燃料的未来，我们不能再忽略磷化镓了。

有关更多详细信息，请参阅《自然通讯》，标题为“使用磷化镓纳米线有效减少水量”。

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照片来源：用电子显微镜通过埃因霍温科技大学制造的纳米线磷化镓阵列。