荷蘭Eindhoven理工大學(xué)(TU/e)和物質(zhì)基礎(chǔ)研究(FOM)基金會(huì)提出一種只產(chǎn)生燃料而非電力的太陽(yáng)能電池原型。論文以“磷化鎵納米線有效還原水”為標(biāo)題發(fā)表在《自然通信》雜志上。

太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電可以引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一種“太陽(yáng)能”燃料，有希望作為有污染燃料的替代物。一種可能是使用電力電解液態(tài)水產(chǎn)生氧氣和氫氣，氫氣可作為化學(xué)工業(yè)的清潔燃料或燃料電池的燃料，燃料電池可驅(qū)動(dòng)汽車(chē)引擎。

將現(xiàn)有的硅太陽(yáng)能電池連接到蓄電池來(lái)電解水是一個(gè)有效解決方案，但成本昂貴。因此，研究人員在尋找一種既能將陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為電能，又能電解水的材料。荷蘭大學(xué)和FOM基金會(huì)把磷化鎵(GaP)視作理想候選者。

GaP具有良好電性能，但是GaP太陽(yáng)能電池的大平板表面不容易吸收光線。研究人員制造很小尺度納米線網(wǎng)格(500nmX90nm)解決此問(wèn)題，立刻使氫的產(chǎn)量增加2.9%。這是GaP電池的記錄，但仍比硅電池低15%。

該研究負(fù)責(zé)人，荷蘭大學(xué)教授Erik Bakkers說(shuō)，這不僅僅是產(chǎn)量問(wèn)題，仍還有很多改進(jìn)余地。“對(duì)于納米線結(jié)構(gòu)，我們需要的寶貴GaP材料比平面GaP電池少一萬(wàn)倍。從而使納米線GaP 電池非常便宜。此外，GaP也能從水中提取氧氣，所以實(shí)際上有一個(gè)可以暫時(shí)儲(chǔ)存太陽(yáng)能的燃料電池。”

該項(xiàng)研究屬于FOM基金會(huì)、荷蘭科學(xué)研究組織(NWO)和經(jīng)濟(jì)部共同出資支持的生物太陽(yáng)能電池(BioSolar)項(xiàng)目。