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1、太阳能光电制氢太阳能光电制氢技术技术 70 年代科学家发现：在阳光辐照下 TiO2之类宽频带间隙半导体， 可对水的电解提供所需能量，并析出 O2和 H2，从而在太阳能转换领 域产生了一门新兴学科-光电化学。随着光 电化学及光伏技术和各 种半导体电极试验的发展，使得太阳能制氢成为发展氢能产业的最 佳选择。 1995 年，美国科学家利用光电化学转换中半导体/电介质界面产生 的隔栅电压，通过固定两个光粒子床的方法，来解决水的光催化分 离问题取得成功 22 。 其两个光粒子床概念的光电化学水分解机制为： H2的光反应 4H2O+4M2H2+4OH-+4M+ O2的光反应 4OH-+M+O2+2H2O+
2、4M 净结果为：2H2O2H2+O2(其中 M为氧化还原介质) 近来，美国国家可再生能源实验室还推出了一种利用太阳能一次 性分解成氢燃料的装置。该 装置的太阳能转换率为 12.5%，效率比 水的二步电解法提高一倍，制氢成本也只有电解法的 大约 1/4。日 本理工化学研究所以特殊半导体做电极，铂对极，电解质为硝酸钾， 在太阳光照射下制得了氢，光能利用效率为15%左右。 在太阳能制氢产业方面，1990 年德国建成一座 500kW 太阳能制氢 示范厂，沙特阿拉伯已建成发电能力为350kW 的太阳能制氢厂。 印度 于 1995 年推出了一项制氢计划，投资 4 800 万美元，在每年有 300 个晴天的
3、塔尔沙漠中建造一座 500kW 太阳能电站制氢，用光伏-电解 系统制得的氢，以金属氧化物的形式贮存起来，保证运输的安全新 能源。 自90 年代以来，德、 英、 日、 美等国已投资积极进行氢能汽车的 开发。 美 国佛罗里达太阳能中心研究太阳能制氢(SH)已达 10年之久， 最近用 SH 作为汽车燃料-压缩天然气的一种添加剂，使 SH 在高价值 利用方面获得成功，为氢燃料汽车的实用化提供了重要基础。 其他， 在对重量十分敏感的航天、航空领域以及氢燃料电池和日常生活中 “贮氢水箱”的应用等方面氢能都将获得特别青睐。 由于氢是一种高效率的含能体能源，它具有重量最轻、热值高、“爆 发力”强、 来源广、 品 质纯净、 贮存便捷等许多优点，因此，随着太 阳能制氢技术的发展，用氢能取代碳氢化合物能源将是 21 世纪的一 个重要发展趋势。
