Photovoltaic–Electrolyzer System Operated at >50 mA cm−2 by Combining Large‐Area Shingled Silicon Photovoltaic Module with High Surface Area Nickel Electrodes for Low‐Cost Green H2 Generation

光伏系统 可再生能源 电解 材料科学 分解水 工艺工程 聚合物电解质膜电解 环境科学 电气工程 电极 工程类 化学 生物化学 物理化学 光催化 电解质 催化作用
作者
Nina Plankensteiner,Amedeo Agosti,Jonathan Govaerts,Rico Rupp,Sukhvinder Singh,Jef Poortmans,Philippe M. Vereecken,Joachim John
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:7 (7) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/solr.202201095
摘要

Green hydrogen plays an important role in the energy transition as a renewable energy vector for long‐duration energy storage and as feedstock chemical for the industry. To reduce the price below 1.5 € kg −1 H 2 , competitive to production from fossil fuels, silicon photovoltaic (PV)‐powered efficient anion‐exchange membrane (AEM) water electrolysis is a promising combination. Practical implementation of such a photovoltaic–electrolyzer (PV–EC) technology requires standard area‐sized solar cells and electrolyzers operating at large current densities. Nonetheless, state‐of‐the‐art research often employs <10 cm 2 PV devices and electrolyzers operated at <10 mA cm −2 . Herein, a commercially relevant PV–EC system combining shingled standard silicon technology with efficient low‐cost AEM electrolysis using high‐surface‐area (26 m 2 cm −3 ) nickel nanomesh electrodes is presented. The produced H 2 , operating current, and voltage are in situ monitored over >20 h yielding a stable solar‐to‐hydrogen efficiency ( η STH ) of 10% at electrolyzer current densities ≈60 mA cm −2 and dynamic load testing up to 300 mA cm −2 results in stable performance. Based on the measured PV–EC system data, best practices to accurately determine the η STH for PV‐powered water‐splitting devices and the validation of this benchmark against important component parameters for practical implementation of this technology are discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
绿豆炒青椒完成签到,获得积分10
2秒前
库库写论文完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿应助Wang采纳,获得10
3秒前
4秒前
科研乞丐发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
Ting完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
明儿发布了新的文献求助10
9秒前
赵懂发布了新的文献求助10
9秒前
mr发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
斤斤完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
一眼万年发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
周小鱼发布了新的文献求助10
16秒前
追寻的续完成签到 ,获得积分10
19秒前
99668发布了新的文献求助10
19秒前
清脆似狮关注了科研通微信公众号
21秒前
24秒前
24秒前
Nikola完成签到 ,获得积分10
24秒前
一眼万年完成签到,获得积分10
26秒前
自由的沛山完成签到,获得积分10
27秒前
30秒前
老八的嘴发布了新的文献求助10
31秒前
科研通AI5应助爱吃小朋友采纳,获得10
31秒前
31秒前
FFFFM发布了新的文献求助10
31秒前
99668发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
和路雪发布了新的文献求助10
35秒前
tang123完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
穆奕完成签到 ,获得积分10
39秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347164
关于积分的说明 10332162
捐赠科研通 3063465
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681720
邀请新用户注册赠送积分活动 807670
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763852