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近日，印度班加羅爾納米與軟物質(zhì)科學(xué)中心（CeNS）宣布在綠色氫能技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，成功開(kāi)發(fā)出一種完全依賴太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的水分解制氫裝置。 該研究項(xiàng)目獲得了印度科技部的支持，采用了創(chuàng)新的n-i-p型異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)將n型二氧化鈦、本征硅和p型氧化鎳半導(dǎo)體層進(jìn)行精確堆疊，有效提升了電荷分離和傳輸效率。研究團(tuán)隊(duì)使用工業(yè)化磁控濺射技術(shù)進(jìn)行材料沉積，在確保制造精度的同時(shí)，也為大規(guī)模生產(chǎn)提供了可能。 根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該裝置實(shí)現(xiàn)了高達(dá)600毫伏的表面光電壓和僅為0.11 VRHE的起始電位，展現(xiàn)出優(yōu)異的太陽(yáng)能制氫性能。其具備更強(qiáng)的光吸收能力、更快的電荷傳輸速度以及更低的復(fù)合損耗，正是實(shí)現(xiàn)高效光解水制氫的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)表明，在堿性環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行10小時(shí)后，裝置性能僅下降4%，其長(zhǎng)期穩(wěn)定性在同類硅基光電化學(xué)系統(tǒng)中較為罕見(jiàn)。 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Ashutosh K. Singh博士指出，這項(xiàng)新技術(shù)融合了高效率、低能耗、良好穩(wěn)定性和低成本四大優(yōu)勢(shì)。他表示，通過(guò)合理的材料選擇與異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，團(tuán)隊(duì)為未來(lái)太陽(yáng)能—?dú)淠芟到y(tǒng)的規(guī)模化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化后，該技術(shù)有望廣泛應(yīng)用于家庭及工業(yè)領(lǐng)域的氫能解決方案。 這一研究成果不僅攻克了硅基光電化學(xué)系統(tǒng)在穩(wěn)定性方面的長(zhǎng)期難題，也為全球綠色氫能的發(fā)展開(kāi)辟了新的技術(shù)方向。隨著對(duì)可再生能源技術(shù)持續(xù)投入，相關(guān)國(guó)家正不斷加強(qiáng)在清潔能源研發(fā)領(lǐng)域的影響力。 |
