一种有效且低成本的太阳能存储解决方案

当太阳不发光时，我们如何储存太阳能?一种解决方案是通过水电解将其转化为氢。这个想法是利用太阳能电池板产生的电流将水分子“分裂”为氢和氧。然后可以将干净的氢气储存起来，以备将来按需发电，甚至用作燃料。

但这就是事情变得复杂的地方。尽管不同的制氢技术在实验室中给了我们令人鼓舞的结果，但它们仍然太不稳定或太昂贵，需要进一步开发以大规模商业使用。

EPFL和CSEM研究人员采用的方法是将业已证明有效的组件组合在一起，以开发出强大而有效的系统。他们的原型由三个相互连接的新一代晶体硅太阳能电池组成，该太阳能电池附着在不依赖稀有金属的电解系统上。该设备能够以14.2%的比率将太阳能转化为氢气，并且已经在测试条件下连续运行了100多个小时。就性能而言，这是硅太阳能电池和不使用稀有金属制氢的世界纪录。它还具有很高的稳定性。

每年足以为超过10,000公里的燃料电池汽车提供动力

该方法在稳定性，性能，寿命和成本效率方面都超过了以往的努力，已发表在《电化学学会杂志》上。该论文的合著者克里斯托夫·巴利夫说：“在瑞士安装的12-14平方米的系统将能够产生和储存足够的氢气，以每年为一万多公里的燃料电池汽车提供动力。”

高压电池有优势

这里的关键是充分利用现有组件，并使用基于异质结技术的“混合”型晶体硅太阳能电池。研究人员的三明治结构-使用晶体硅和非晶硅层-允许更高的电压。这意味着只有三个相互连接的电池已经可以产生几乎理想的电压以进行电解。该方法的电化学部分需要由镍制成的催化剂，该催化剂可广泛获得。

EPFL的合著者Miguel Modestino说：“使用常规的晶体硅电池，我们必须将四个电池连接起来才能获得相同的电压。这就是这种方法的优势。”