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光催化剂薄膜可实现廉价生产氢气

发布时间:2016-03-17 点击数:1772

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)于2016年3月10日宣布,开发出了混合2种粉末状光催化剂的薄膜。利用水制备氢气时,太阳能转换效率达到1.1%,可以廉价且大规模地供应氢气。

该产品是NEDO与人工光合成化学工艺技术研究组合(ARPChem)、东京大学及东陶合作开发的。NEDO和ARPChem正在推进“二氧化碳原料基础化学品制造工艺技术开发(人工光合成项目)”,此次开发的光催化剂薄膜也是该项目的研究成果之一。

光催化剂薄膜是利用粒子转印工艺制作的,首先混合氢气生成光催化剂粉末和氧气生成光催化剂粉末,涂在玻璃基板上,在其上蒸镀形成导电层后,剥离导电层和光催化剂层。这种光催化剂薄膜结构简单,不使用辅助电力,只需向水中照射太阳光就可以分解水。另外,由于在同一面上生成氢气和氧气,可以保持高性能,同时大面积扩展。

另外,设想到实用化时要大量生产,还成功开发出了基于丝网印刷的涂布型,并发现能稳定产生氢气和氧气。通过采用丝网印刷,有望大幅削减制造成本,有可能实现能以极低成本制造氢气的水分解光催化剂模块。

今后,将面向实用化优化氢气制造器件及模块结构,争取2021年度末之前,太阳能转换效率达到10%。此次的成果已于3月7日(英国时间)在英国科学杂志《Nature Materials》的在线速报上公开。

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