태양 에너지는 고갈되지 않는 청정 에너지원이지만 태양 에너지를 최대한 활용하기 위해서는 태양 에너지를 언제라도 더 낮은 비용으로 저장하는 방법이 핵심 과제입니다. 스탠퍼드대 연구팀은 물 분자를 분해해 태양 에너지를 저장하는 방식을 개선해 기존 유사 방식 중 가장 효율적인 방식인 에너지 효율을 30% 이상 높였다고 10월 31일 밝혔다. 이 접근 방식의 과학적 원리는 복잡하지 않습니다. 먼저 태양 전지를 사용하여 물 분자를 산소와 수소로 분해한 다음 필요에 따라 생성된 산소와 수소를 재결합하여 물을 생성함으로써 프로세스에 저장된 화학 에너지를 방출하거나 내연기관에서 수소를 연소할 때. 이 에너지 저장 원리는 제시되었지만 효율적인 산업 공정으로 만드는 방법은 어려운 문제입니다. Stanford University의 학제 간 팀은 British Journal of Nature Communication에 위의 방법에 세 가지 개선 사항을 적용한 논문을 발표했습니다. 우선 그들이 사용하는 세 개의 접합 태양전지는 기존의 실리콘 기반 태양전지와 다르다. 흔하지 않은 3가지 반도체 소재로 만들어진 태양전지는 태양광의 청색, 녹색, 적색광을 차례로 흡수할 수 있다. 기존 실리콘 기반 태양전지의 광전 변환 효율은 20% 정도에 불과하지만, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 효율은 39%까지 높아진다. 둘째, 연구원들은 물 분자를 분해하는 데 사용되는 촉매를 개선하여 촉매 효율을 크게 향상시키는 데 중점을 두었습니다. 또한 동일한 전기분해 장치 2개를 결합해 기존에 1개의 전해조만 사용하던 수소를 2배로 반응시켜 제조했다. 실험 결과 개선된 방식의 에너지 저장 효율은 30%로 업계 유사 방식의 24.4%를 넘어섰다. 스탠포드 대학의 화학 공학 및 광자 과학 부교수인 Thomas Jaramilo는 그 결과가 물 분자를 실용적이고 지속 가능한 산업 프로세스로 분해하는 실용적이고 지속 가능한 산업 프로세스 개발에 한 걸음 더 다가갔다고 말했습니다. 다음 단계에서는 더 저렴한 재료 및 장치로 유사한 에너지 저장 효율을 달성하는 방법을 계속 연구할 것입니다.
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