突破性技術!太陽光直接量產綠氫時代來臨
科技
05-23
韓國機械研究院(KIMM)在國家科學技術研究委員會支援下,成功開發出革命性技術,能利用自然陽光穩定產生高光電流,大幅提升氫氣製造效率。這項突破簡化了傳統繁複的多步驟製程,不僅縮短生產時間,更為太陽能製氫技術的商業化鋪平道路。
由KIMM奈米融合製造研究部門首席研究員李智慧博士率領的團隊,專注於提升釩酸鉍(BiVO4)光電極的生產效能。釩酸鉍因其優異的光吸收能力與太陽能-氫能(STH)轉換效率,被視為太陽能水分解系統的關鍵材料。相關研究成果已發表於《材料化學A期刊》。
過往技術限制下,釩酸鉍前驅體溶液濃度最高僅能達到100mM,導致需要重複8次以上的旋塗與熱處理步驟才能形成高效能薄膜,不僅耗時費工,材料損耗也相當可觀。
研究團隊突破性地開發出高濃度釩酸鉍前驅體溶液,透過精確調配乙醯丙酮、醋酸與二甲基亞碸(DMSO)的比例,現在僅需單次旋塗就能製備出均勻的高效能薄膜,生產效率較傳統方法提升約5.9倍。
更令人振奮的是,團隊成功製作出144平方公分的超大面積光電極,並將四片組合成576平方公分的系統。這套系統僅需搭配矽太陽能電池,在無外接電源的情況下,就能直接利用陽光產氫。即使在自然光照條件下,系統仍能穩定輸出高光電流,顯著提升環保製氫的經濟效益與商業化潛力。
李智慧博士強調:「這項研究透過高濃度釩酸鉍溶液的開發,實現了大面積光電極製造效率的突破性進展,將加速永續能源轉型與綠氫量產的商業程序。」目前團隊已就此技術申請國內與PCT國際專利。
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