在向实用光电化学水分解发展的过程中，研究团队在生产绿色氢气方面取得了技术突破。通过创新方法，该团队克服了光电极效率、稳定性和可扩展性方面的挑战，为实际实施铺平了道路。该研究发表在《自然能源》杂志上。

该团队包括来自UNIST能源与化学工程学院的研究人员，由JaeSungLee、Ji-WookJang和SangIlSeok教授领导，并与UNIST碳中和研究生院的HankwonLim教授合作。

这一突破的关键方面之一在于该团队能够解决钙钛矿太阳能电池(PSC)的局限性，并将光电极的尺寸显着增加到惊人的10,000倍。通过这样做，他们在利用太阳能生产绿色氢方面实现了前所未有的效率、耐用性和可扩展性。

JaeSungLee教授解释说：“太阳能氢技术利用太阳丰富的可再生能源分解水并获取氢气，是绿色氢生产的理想方法。”“通过扩大光电极规模并克服钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率限制，我们在实际实施方面取得了重大进展。”

由于钙钛矿的效率和相对经济性，研究团队使用钙钛矿作为光电极材料。然而，众所周知，PSC容易受到紫外线和湿气的影响，这带来了重大挑战。为了克服这些限制，该团队引入了甲酰胺而不是甲基铵作为钙钛矿的阳离子。这种修饰大大增强了光电极对紫外线的稳定性。

此外，该团队还使用镍箔将接触表面与水密封，确保即使在水中也能保持稳定性。这一突破性的成就证明了UNIST研究人员的领导力，其中包括SangIlSeok教授，他也为这项研究做出了贡献。

太阳能制氢系统，位于室外区域。图片来源：蔚山国立科学技术研究院

研究团队基于模块的设计方法，将小型光电极连接起来并按特定尺寸排列，为大规模实际应用铺平了道路。在这种基于模块的设计中，太阳能氢转化效率超过10%，该团队满足了商业化的最低条件，实现了大面积光电极的世界最高效率。

该研究的第一作者DharmeshHansora博士强调了这一成果的重要性，他表示：“这项研究中开发的光电极即使在大面积区域也能保持高效率。我们的重点是绿色氢生产商业化的现场示范。未来，预计太阳能绿氢技术将在2030年之前实现商业化。”