6 月 18 日消息，據新華社報道，近日，中國科研人員在太陽能水分解制氫領域取得重大突破。天津大學化工學院新能源化工團隊成功研發了一種高效、穩定的半透明硫化銦光電陽極器件，顯著提升了水氧化反應速率，推動更加高效耐用的“人工樹葉”出現。

據了解，太陽能作為一種清潔、可持續的能源，具有巨大的開發潛力，但存在間歇性的缺點。無偏壓太陽能水分解技術通過直接利用太陽能驅動水分子分解為氫氣和氧氣，能夠將太陽能轉化為可存儲的氫氣，被視為解決能源危機和環境污染問題的潛在途徑。然而，光電陽極水氧化反應速率較慢，一直是制約該技術發展的關鍵瓶頸。

天津大學化工學院新能源化工團隊針對這一難題，研發出一種半透明硫化銦光陽極器件。該器件具有獨特的透明特性，不僅顯著提升了水氧化反應速率，還能讓部分陽光穿透到達光電陰極，減少太陽光的無效能量損耗。這一創新設計有效解決了金屬層不透光效應與光生電子跨界面傳輸障礙之間的矛盾。

實驗結果顯示，該半透明硫化銦光陽極器件在完全依靠陽光驅動的獨立系統中，實現了 5.10% 的太陽能 — 氫能轉換效率，創下該類系統的最高紀錄。這一成果近期發表在國際學術期刊《自然?通訊》上。

論文通訊作者、天津大學化工學院教授王拓表示，隨著這一技術的不斷發展和優化，更高效、便宜、耐用的“人工樹葉”有望在未來實現。這些“人工樹葉”不僅可以覆蓋在建筑物的外墻或屋頂上，甚至可以在沙漠中建立大型“陽光制氫站”，為清潔能源的廣泛應用提供新的可能。

王拓教授指出：“太陽能水分解技術有望在未來成為氫能生產的重要途徑，進一步推動清潔能源的廣泛應用。這意味著我們未來開動的汽車、使用的能源將可能源自陽光和水的‘人工光合作用’，真正實現綠色循環。”