全天候供電的太陽能發電系統

美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology，MIT)的研究人員日前將太陽能電池結合液體催化劑，開發出聲稱可達到24小時發電的太陽能發電系統。 MIT的研究人員聲稱，在進行電解作用前將催化液加入水中，可達到100%的電解效能。若將它結合在太陽能電池中以化學的方式儲存能量，該太陽能發電系統可望達到具有24小時發電的特性。 MIT的化學教授Daniel Nocera表示：「分離水中的氫氣並不困難，可以使用鉑作為催化劑將氫分離出；然而利用鉑來分離氧氣卻不是那麼容易，這需要耗費更多的能源。我們的作法是製造一個可分離氧氣且不需使用額外能源的催化劑，事實上，若採用我們的催化劑，目前100% 的電解作用都能產生氧氣和氫氣。」 「氧化鎳(nickel oxide)催化劑目前被使用來提高電解器效能，在MIT配方實驗中有相當不錯的表現」，Nocera表示：「但氧化鎳具有毒性，必須使用成本較高的密封容器，而MIT具專利的催化劑配方除了符合綠色環保需求，並可用於較低成本的開放容器中。」 Nocera表示：「氧化鎳具有侵入性，因此無法在具有其他元素的環境下使用，即使是空氣中的氧化碳也會與其反應，形成碳酸鹽。然而，我們的催化劑使用大量不會與環境發生作用的材料。」 MIT專利的鈷磷酸鹽(cobalt phosphate)配方可溶解於水中，當電流通過水中進行分解時，該催化劑會自動附著在氧氣電極，增加電解效能；當關閉電流時，鈷磷酸鹽即重新溶解於水中。 這樣簡易的過程讓基本電解器的使用成為可能，MIT的研究人員表示。 「由於我們的催化劑符合符合綠色環保，用來進行電解的機器也不需外加防護來防止環境汙染，因此電解機器相較現今使用的更為便宜」，Nocera表示。 目前，MIT正與太陽能電池製造商合作，將採用MIT催化劑的電解作用整合於太陽能發電系統中。藉由二者的結合，可將白天超過容量的電能轉化為氫氣和氧氣的形式加以儲存，並於夜間需要用電時，作為燃料電池發電應用。 Nocera表示：「太陽能電池製造商可將超低價電解器安裝到他們的太陽能系統中，使其具有一週7天，一天24小時供電的性能——白天製造氫氣及氧氣，夜晚進行重組，供給燃料電池發電。」 MIT協助該研究的博士後研究員Matthew Kanan表示：「該研究經費由MIT能源計畫(MIT Energy Initiative)、Chesonis Family Foundation、Solar Revolution Project以及美國國家科學基金會(National Science Foundation)共同贊助。」