Швейцарские специалисты объединили существующие методики хранения солнечной энергии для создания эффективного прототипа. Система, состоящая из фотоэлементов на кристаллическом кремнии, отличается стабильностью и не зависит от редких металлов.
Исследование было проведено швейцарскими учеными из Федеральной политехнической школой Лозанны (EPFL) и Центром (CSEM) электроники и микротехнологий. Преобразование солнечной энергии в водород путем электролиза воды – один из способов ее хранения. Однако необходимые для этого технологии, демонстрировавшие хорошие результаты в лаборатории, на практике оказывались нестабильными или слишком дорогими, говорится в статье, опубликованной на сайте techxplore.com. Швейцарские ученые постарались решить эту проблему, объединив методики, хорошо зарекомендовавшие себя в действии.
Предложенный прототип состоит из 3 взаимосвязанных солнечных элементов нового поколения, выполненных из кристаллического кремния. Устройства присоединены к электролитической системе, не использующей редкие металлы. Она способна преобразовывать солнечную энергию в водород на уровне 14,2%. В опытных условиях она проработала более 100 часов – мировой рекорд для кремниевых элементов и выработки водорода без участия редких металлов. Описание исследования представлено в Journal of The Electrochemical Society.
«Система, размером 12-14 кв. м, установленная в Швейцарии, позволит вырабатывать и хранить достаточно водорода, чтобы машина на топливных элементах могла ежегодно проезжать до 10 000 км», — сказал соавтор работы Кристоф Баллиф.
Ключ к высокой мощности системы – гибридные солнечные элементы на основе гетерогенной технологии. Ученые чередовали слои кристаллического и аморфного кремния, чтобы добиться увеличения напряжения. Всего 3 гибридных панели было достаточно, чтобы получить почти идеальные параметры для электролиза. В качестве катализатора использовался никель.