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J-GLOBAL ID：202102274325309993   整理番号：21A1009740

熱的に統合された太陽光駆動水分解応用のためのNiMo-NiO触媒と組み合わせた((Ag),Cu)(InGa)Se_2材料の最適バンドギャップエネルギー【JST・京大機械翻訳】

Optimum Band Gap Energy of ((Ag),Cu)(InGa)Se2 Materials for Combination with NiMo-NiO Catalysts for Thermally Integrated Solar-Driven Water Splitting Applications

著者 (4件)： Pehlivan Ilknur Bayrak (Department of Engineering Sciences, Solid State Physics, Uppsala University, Box 534, SE-75121 Uppsala, Sweden) ,  Edoff Marika (Department of Engineering Sciences, Solid State Electronics, Uppsala University, Box 534, SE-75121 Uppsala, Sweden) ,  Stolt Lars (Solibro Research AB, Vallvaegen 5, SE-75651 Uppsala, Sweden) ,  Edvinsson Tomas (Department of Engineering Sciences, Solid State Physics, Uppsala University, Box 534, SE-75121 Uppsala, Sweden)
資料名： Energies (Web)  (Energies (Web))
巻： 12  号： 21  ページ： 4064  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7016A  ISSN： 1996-1073  CODEN： ENERGA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽駆動水分解は,持続可能な方法で燃料を生成するための有望な将来経路の一つと考えられている。カーボンフリーの太陽燃料,分子水素は,2つの異なるが密接に関係する経路,光電気化学(PEC)水分解または光起電力電解(PV-電解)に沿って生産でき,後者は,高効率で十分に確立された太陽電池と電解材料上に構築される。また,PV-電解法は,dcdc変換器を避け,PVと電解槽部分の間の熱交換を可能にする統合PEC/PVシステムから,従来通りの有線PV-電解システムまで構築できる。いずれの場合も,ある電流での動作電圧は電解部分における触媒系と整合する必要がある。ここでは,アルカリ水分解におけるNiMoNiO触媒と組み合わせたGa含有量モジュールを変えた((Ag),Cu)(In,Ga)Se_2((A)CIGS)材料を研究した。(A)CIGSの使用は,低コスト対性能比およびSi技術とは対照的に(A)CIGSのバンドギャップを調整することによって,システムの性能を最適化する可能性のために魅力的である。バンドギャップ同調はGa/(Ga+In)比を変えることによって可能である。Ga/(Ga+In)比が0.23と0.47の間の(A)CIGS材料のオプトエレクトロニック特性と,得られた水分解モジュールからの電圧と電力出力を報告した。電解は25と60Cの間の温度で定量化され,熱熱交換を変えることで得られる間隔は1太陽照射PVモジュールと電解質システムを形成する。(A)CIGS薄膜のバンドギャップは1.08から1.25eVの間であり,3セルモジュールパワー変換効率(PCE)は16.44%から1.08eVのバンドギャップと19.04%で,1.17eVのバンドギャップを有した。最高の太陽-水素(STH)効率は,(A)CIGSNiMoNiOシステムに対して,17.97%のモジュール効率および60Cでの電気分解で,STH効率12.98%の25Cと比較して,1.33%であった。温度上昇に伴うSTH効率の増加は,効率的な太陽駆動触媒を実行するための過電圧閾値に近いので,低いバンドギャップではより顕著であり,一方,バンドギャップ整合PV-触媒システムに対する熱交換の利用によって,わずかな改善しか得られなかった。結果は,費用対効果が高く安定した薄膜PV材料と地球豊富な触媒の使用が,中程度の効率のPVモジュールでも13%を超えるSTH効率を提供できることを示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 光起電力 ,  最適化 ,  *太陽 ,  太陽電池 ,  電圧 ,  電解 ,  電流 ,  薄膜 ,  電力 ,  *ガリウム ,  ケイ素 ,  水素 ,  *太陽光 ,  *バンドギャップ
準シソーラス用語： *水分解 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 電極触媒太陽光水分解 ,  PV電解 ,  バンドギャップ調整 ,  CIGS ,  熱交換 ,  太陽から水素への効率

分類 (2件)： 太陽光発電  (NB03090G) ,  太陽電池  (NC03084O)

引用文献 (17件)：

• Deiman, J.R.; van Troostwijk, A.P. Lettre à M. de la Mètherie, sur une manière de dècompose l’eau en air inflammable et en air vital. J. Phys. Chim. L’hist. Nat. 1789, 35, 369-378.
• Kreuter, W.; Hofmann, H. Electrolysis: The important energy transformer in a world of sustainable energy. Int. J. Hydrogen Energy 1998, 23, 661-666.
• Fujishima, A.; Honda, K. Electrochemical Photolysis of Water at a Semiconductor Electrode. Nature 1972, 238, 37-38.
• Jacobsson, T.J.; Fjällström, V.; Edoff, M.; Edvinsson, T. Sustainable solar hydrogen production: From photoelectrochemical cells to PV-electrolyzers and back again. Environ. Sci. 2014, 7, 2056-2070.
• Jacobsson, T.J.; Platzer-Bjorkman, C.; Edoff, M.; Edvinsson, T. CuInxGa1-xSe2 as an efficient photocathode for solar hydrogen generation. Int. J. Hydrogen Energy 2013, 38, 15027-15035.

タイトルに関連する用語 (9件)： 統合 ,  太陽光 ,  水分解 ,  応用 ,  触媒 ,  Ag ,  Cu ,  Inga ,  バンドギャップエネルギー