太阳能直接制氢新纪录：效率突破31%

弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）膜电解部门的科学家开发了一种光伏/电解组合模块，可直接利用太阳能高效制氢。其原理是利用多结太阳能电池的高光电压来分解水分子，而这些太阳能电池与电解池在电学和热学上相互连接。研究团队的演示样机在户外测试中，基于氢气的高热值，可将高达31.3%的太阳能转化为化学能。

弗劳恩霍夫ISE该新开发项目的负责人Juan Francisco Martínez Sánchez博士解释说：“对于我们开发的光伏/电解模块，我们采用了所谓的聚光光伏技术。一组菲涅耳透镜阵列将直射阳光聚焦到高效III-V族太阳能电池上，在此应用中，这些电池的开路电压超过4伏。”III-V族太阳能电池是世界上最高效的太阳能电池，经过多年验证且长期稳定。目前它们主要应用于太空领域，但在聚光太阳能模块中也能在地球上经济高效地发电。弗劳恩霍夫ISE膜电解部门负责人Tom Smolinka博士补充道：“对于制氢，我们将这些太阳能电池直接连接到两个串联PEM电解池的阴极和阳极，从而实现了两者电学特性之间的完美匹配。”因此，太阳能电池产生的电力直接用于制氢，无需任何中间转换环节，从而没有损耗。在实地测试中，该新型光伏/电解模块演示样机（透镜面积为64平方厘米）基于氢气高热值，可将高达31.3%的太阳能转化为化学能。

弗劳恩霍夫ISE III-V族光伏与聚光技术部门负责人Frank Dimroth博士表示：“我们的新纪录表明，阳光可以直接高效地用于制氢。不过该开发仍处于早期阶段，很难说我们多久能实现具有竞争力的系统。为进一步推进这一概念，我们正在为计划分拆成立的公司Clearsun Energy寻找投资者。”