Ученые научились превращать солнечный свет в водород с рекордной эффективностью 31,3%
Исследователи Института солнечных энергетических систем Фраунгофера (Fraunhofer ISE) создали экспериментальную установку, которая напрямую преобразует солнечный свет в водород с рекордной эффективностью — до 31,3%. По словам разработчиков, это один из лучших результатов, когда-либо достигнутых для подобных систем, и важный шаг на пути к более дешевому производству «зеленого» водорода.
Изображение сгенерировано GrokБольшинство современных установок работают в два этапа: сначала солнечные панели вырабатывают электричество, а затем оно питает электролизер, расщепляющий воду на водород и кислород. На каждом этапе часть энергии неизбежно теряется.
Новая разработка избавлена от этого промежуточного звена. Система напрямую соединяет солнечные элементы с протонно-обменными мембранными электролизерами, благодаря чему удается заметно сократить потери энергии.
Для достижения высокой эффективности ученые использовали концентраторную фотоэлектрическую технологию. Массив линз Френеля собирает солнечный свет и фокусирует его на фотоэлементах. Они вырабатывают напряжение свыше 4 вольт, которого достаточно для непосредственного питания двух последовательно соединенных электролизеров, где вода расщепляется на водород и кислород.
Хотя площадь линз экспериментального модуля составляет всего около 64 квадратных сантиметров, испытания в реальных условиях показали, что установка способна преобразовывать примерно 31,3% падающей солнечной энергии в химическую энергию водорода.
Руководитель проекта Франк Димрот отметил, что технология пока находится на раннем этапе развития, поэтому говорить о сроках появления коммерческих установок еще рано. Сейчас команда ищет инвесторов для создания компании Clearsun Energy, которая займется дальнейшей разработкой и выводом технологии на рынок.
По мнению исследователей, сочетание концентраторных солнечных элементов с прямым подключением к электролизерам может стать одним из самых эффективных способов производства экологически чистого водорода в будущем.
© iXBT
