中国科学家推动“人工树叶”研发取得新进展

APP下载

扫一扫

下载观察者APP

中国科学家推动“人工树叶”研发取得新进展

分享到：

2025-06-18 18:14:11 字号：A- A A+ 来源：科技日报

记者17日从天津大学获悉，该校化工学院新能源化工团队在无偏压光电化学水分解制氢领域取得突破性进展。研究团队成功开发出一种高效稳定的半透明光电阳极器件，将太阳能-氢能转换效率提升至5.1%，创下同类系统最高纪录。这一成果为“人工树叶”研发提供了新技术路径，相关研究已发表于《自然·通讯》。

一种创新的无偏压太阳能水分解系统。

随着能源危机和环境问题加剧，太阳能因其清洁可持续特性成为重要解决方案。针对太阳能间歇性问题，无偏压太阳能水分解技术可直接利用太阳能分解水制氢，将不稳定的太阳能转化为可储存的氢能，为应对能源环境挑战提供了新路径。

然而，光电阳极水氧化反应速率慢的问题严重制约了无偏压太阳能水分解效率的提升。针对这一技术瓶颈，天津大学化工学院新能源化工团队成功研制出具有突破性的半透明硫化铟光阳极器件。“这种半透明设计巧妙地解决了传统金属层导电与透光无法兼得的问题。”论文通讯作者、天津大学化工学院教授王拓说，“它不仅能显著提高水氧化反应速率，还能让部分阳光穿透到达光电阴极，大幅减少了太阳光的能量损耗，有效突破了光生电子跨界面传输的障碍。”

实验表明，该器件在完全依靠阳光驱动的独立系统中，实现了5.1%的太阳能-氢能转换效率，突破了此前采用硅基光电阴极与全无机光电阳极该系统5%的转换率大关。

该成果为半透明光电阳极设计提供了创新方案，为多组分串联光电极研发开辟了新思路。随着技术优化，未来或将开发出高效、低成本、耐用的“人工树叶”，应用于建筑外墙、屋顶或在沙漠建设制氢站。这一技术有望成为氢能生产的重要途径，推动清洁能源广泛应用，实现源自阳光和水的绿色能源循环。

（科技日报记者陈曦通讯员赵晖）
|

举报
- 违反法律法规
- 垃圾信息、广告
- 色情、淫秽信息
- 人身攻击
- 谣言、不实信息
- 冒充，冒用信息
- 破坏社区秩序
- 其他
- 涉未成年人有害信息
观察者网举报制度规范
确定取消
标签
- 原标题：“人工树叶”新进展——太阳能制氢效率创新高
- 责任编辑: 方周
- 磁悬浮技术新突破！7秒冲刺时速650公里
  
  2025-06-17 20:05 科技前沿
- 一路坎坷的拉美航天，能否搭上中国这列快车？
  
  2025-06-15 14:17
- “钇”举突破！我国成功实现商用堆生产钇-90
  
  2025-06-15 07:17 科技前沿
- 黑芝麻智能杨宇欣：辅助驾驶底层AI技术仍需解决
  
  2025-06-13 17:44 心智观察所
- AG600“鲲龙”在高高原完成测试飞行
  
  2025-06-13 14:55 航空航天
- 试车成功！进入首飞冲刺阶段
  
  2025-06-12 19:24 航空航天
- 海外EDA三巨头突然断供，那就做个了断吧
  
  2025-06-11 13:16 心智观察所
- 说芯片无需担忧，任正非战略思想有什么技术底气
  
  2025-06-10 14:50 心智观察所
- 一对科学夫妻如何撬动世界稀土格局
  
  2025-06-10 08:13 心智观察所
- 新型材料研发成功！可用于体温发电
  
  2025-06-09 20:46 科技前沿
- 中巴合作的大型射电望远镜启运巴西
  
  2025-06-09 17:36 中国-拉美
- 渤海最大油气平台完成浮托安装
  
  2025-06-08 16:48 能源战略
- 在火星上发电，中国团队研究有了新进展
  
  2025-06-07 17:49 航空航天
- “西学为体俄学为用”走不通，这所俄罗斯科技大学怎么突围？
  
  2025-06-05 15:52 解码俄罗斯
- 中国科学家首次合成新核素：镤-210
  
  2025-06-05 14:38 科技前沿
- 我国第三代自主超导量子计算机，刷新纪录！
  
  2025-06-05 07:02
- 新突破！我国首次完成星地量子直接通信系统模块级验证
  
  2025-06-04 21:45 科技前沿
- 乌克兰“蛛网”行动，让人想起我国核电领域的“绝密较量”
  
  2025-06-04 13:36 心智观察所
- “本源悟空”刷新中国自主量子算力服务规模纪录
  
  2025-06-03 20:57
- 尹志尧的“并购术”：中国半导体设备平台化突围利器
  
  2025-06-03 20:44 心智观察所
搜索

   观察者头条查看全部

中方出手，“法国受伤最重” 评论 71

太讽刺！“荷兰高管一边告公司，一边给自己加薪” 评论 88

欧盟自认“退无可退”，美国仍不买账评论 52

美国人发愁：明摆着抢钱，但一个愿打一个愿挨评论 71

德铁下单200辆中国巴士，德财长跳脚：十分恼火评论 163

   风闻 · 24小时最热查看全部

   最新视频查看全部
最新闻 Hot
快讯

Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001 网登网视备（沪）02020000041-1号互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009 广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571

沪公网安备 31010502000027号中国互联网举报中心上海市互联网违法与不良信息举报中心

返回顶部