根据美国国家可再生能源实验室(NREL)的科学家的分析,钙钛矿材料可能在以可再生方式生产氢的过程中发挥重要作用。
NREL团队分析了一种新兴的分解水的技术,即太阳能热化学制氢(STCH)技术。这项技术可能比更常用的电解法生产氢气更节能。
电解需要电将水分解成氢和氧。STCH依赖于一个两步化学过程,金属氧化物暴露在超过1400摄氏度的温度下,然后在更低的温度下与蒸汽再氧化,产生氢气。
研究人员说,他们仍然需要确定钙钛矿能够处理所需的高温,同时达到性能目标。
“这当然是一个非常具有挑战性的领域,它有很多研究问题仍未解决,主要是在材料方面,”NREL的高级工程师马志文(音译)说。
这项工作展示了技术经济分析组合的一部分,这些分析集中在氢生产途径上,每种途径都有自己的优点和缺点。
例如,电解可以在商业上获得,所需的电力可以来自光伏(PV)。然而,所使用的光伏电池只捕获了太阳光谱的一部分。相比之下,STCH则利用了整个光谱。集中的太阳能热能使STCH能够产生化学反应。
科学家们指出,积极研究STCH工艺的最佳材料对这种制氢方法的成功至关重要。