태양 수소 제조 효율을 14%까지 향상시킬 수 있는 새로운 방법 신제품신기술2015. 10. 27. 14:12
태양 수소 제조 효율을 14%까지 향상시킬 수 있는 새로운 방법
독일 연구진은 태양 에너지를 화학 에너지(수소)로 전환하는 효율을 14%까지 증가시킬 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 태양 에너지는 전 세계적으로 풍부하게 존재하지만 불운하게도 지속적으로 사용할 수 없다. 이런 에너지를 저장할 수 있는 매우 흥미로운 방법은 인공 광합성이다. 인공 광합성은 태양광을 화학 에너지로 전환시키고 반도체를 기반으로 하는 인공 시스템에서 발생될 수 있다. 이것은 각각의 반도체 성분이 물을 산소와 수소로 분리하기 위해서 태양 에너지를 사용한다. 수소는 매우 높은 에너지 밀도를 가지고 있고 많은 곳에 사용될 수 있으며 화석 연료를 대체할 수 있다. 또한 연소 동안에 물만을 배출하기 때문에 환경에 유해한 이산화탄소가 발생하지 않는다. 지금까지 산업용으로 태양 수소(Solar Hydrogen)의 제조는 비용 때문에 실패했다. 이것은 인공 광합성의 효율(즉, 태양광과 수소의 에너지 함량의 비교)이 태양으로부터 수소를 제조하는데 너무나 낮기 때문이다. TU Ilmenau, Helmholtz-Zentrum Berlin, 캘리포니아 공과 대학의 연구진은 이런 기록을 상당히 초과할 수 있다는 새로운 연구결과를 발표했다. 이번 연구진은 이것을 달성하기 위해서 100개 이상의 샘플들을 조사했다. 기본적인 구성 요소들은 III-V 반도체를 사용하는 적층형 태양전지(Tandem Solar Cell)이다. 새로운 광-전기화학적 프로세스를 사용함으로써, 이번 연구진은 물 분리에 더 잘 기능할 수 있도록 이런 반도체 시스템의 특정 표면들을 변형시켰다. 이것은 장기 안정성 부분에서 매우 큰 개선이다.
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