Ruptura de água solar por fotovoltaica-eletrólise com uma eficiência solar-para-hidrogênio superior a 30%

A produção de hidrogênio através da ruptura eletroquímica da água é uma abordagem promissora para armazenar energia solar. Para que essa tecnologia seja competitiva economicamente, é fundamental desenvolver sistemas de ruptura da água com altas eficiências solar-para-hidrogênio (STH). Aqui, relatamos um sistema de fotovoltaica-eletrólise com a mais alta eficiência STH para qualquer tecnologia de ruptura da água até hoje, até onde sabemos. Nosso sistema consiste em dois eletrólitos de membrana de polímero em série com uma célula solar de junção tripla InGaP/GaAs/GaInNAsSb, que produz uma tensão grande o suficiente para acionar ambos os eletrólitos sem entrada adicional de energia. A concentração solar é ajustada de forma que o ponto de potência máxima do fotovoltaico esteja bem alinhado à capacidade operacional dos eletrólitos para otimizar a eficiência do sistema. O sistema alcança uma eficiência STH média de 30% em 48 horas. Esses resultados demonstram o potencial dos sistemas de fotovoltaica-eletrólise para armazenamento de energia solar a um custo acessível.