英国研发低成本高稳定光电极，有助光电解水制氢商业化

氢燃料可为燃料电池车与家庭提供电力，但当今制氢方式仍以化石燃料为主，因此各家厂商都在寻求低成本绿色制氢技术，而英国艾希特大学(University of Exeter)近日研发新型太阳能燃料技术，有望大幅减少生产成本。

光电化学(PES)电解水制氢技术是备受看好的绿色制氢选项之一，但以往科学人员一直难以找到低成本又符合光电解(photoelectrolysis)热力学与动力能的半导体材料。

如今该团队成功利用廉价且制程简易的喷雾裂解法(Spray Pyrolysis)打造全新 p 型 LaFeO3 光电极(photo-electrode )。该光电极是由镧、铁与氧纳米粒子组成，这种电极会在电化学水制氢之前吸收光，团队认为该型态光电极不仅易于制造，还可以大规模商业化。

研究透过氧化铁镧(lanthanum iron oxide)来制造半导体材料，为光电化学电解水制氢技术提供理想解决方案。艾希特大学 Penryn Campus 校区环境与永续研究所博士生 Govinder Pawar 表示，研究已证明 LaFeO3 光电极拥有理想能带偏移(band alignment)，不需要外在偏压(external bias)即可将水分解成 H2 与 O2。

根据其在《Scientific Reports》资料，经研究测试，LaFeO3 光电极法拉第效率(faradaic efficiency，又称库伦效率)不仅达 30%，同时也具有出色稳定性，21 小时测验后也不会衰退，适用于水分解制氢技术，而团队目前正进一步改进材料性能，使其能生产更多氢气。

目前全球约 85% 能源来自于燃烧化石燃料，该团队则致力于找出替代绿能技术，Pawar 表示，氢气是可替代化石燃料能源之一，其能量密度高于化石燃料两倍之多，更何况氢燃料是零排放能源，唯一排出的成分为水。

太阳日照也是地球上最为丰富的再生能源资源，每年可能提供 100,000 太瓦功率，意味着日照一小时就可满足全球整年总能源消耗，善加利用对能源产业与缓解气候变迁大有裨益。