台湾团队在硅的表面铺上石墨烯,把太阳能转氢能的效率提高20%

氢能电池运行只会产生水,不排放温室气体,是理想的替代能源,但是氢的制造成本高,是氢能的缺点。近期台大、台科大、东海大学发现,在硅的表面铺上薄薄的石墨烯,太阳能转氢能效率就可提升20%。这个发现有望降低氢能成本,加速氢能商业化的进程。

台湾再生能源研发技术有新突破。台大、台科大、东海大学组成的跨校研究团队发现,在太阳能转化为氢能的技术中,加入厚度仅头发直径1/10万的石墨烯,转换性能比现有技术高20%。

研究团队将太阳能转氢能效率提升20%,有望降低氢能成本

氢能是目前世界各国致力发展的再生能源,由于氢能电池运行后仅产生水,不会排放任何废气,因此极具潜力。不过,发展氢能最大的困境在于需要使用大量电力,成本可观,因此如何有效转换并且降低生产成本成为科学家关注的关键重点。

台湾大学材料科学与工程学系特聘教授陈俊维,台湾科技大学化工系教授黄炳照与东海大学化学系助理教授王迪彦所组成的“新时代能源研究团队”,在科技部的计划支持之下,研发出以超薄的原子层材料石墨烯与硅基材料结合的新型光电化学制氢技术,可有效协助太阳光产生干净氢能,转换性能比现有技术高20%,研究成果日前登上国际期刊。

陈俊维出席记者会说明研究成果时指出,这项研究的原理是利用会吸收太阳光的硅材,增加吸收太阳能的效率,在把这些能量用于分解水,制造出干净的氢能。过去有研究发现,硅在电解液中处于不稳定的情形,转换效率因此不高,但在这次的研究发现,在硅的表面上铺上一层厚度仅头发直径1/10万的原子层材料石墨烯,由于具有抗酸碱的特性,将有助于维持硅的稳定性,大幅增加转换效率。

至于未来的应用与产业化,陈俊维坦言还需一段时间。他说明,利用太阳能制氢的成本远高于传统电力的成本,不过随着科技进步、再生能源被广泛应用,再生能源的成本有望越来越低,至于这项技术什么时候能够正式上路,仍需看技术发展的情形,目前无法预测。