4月21日，丰田中央研究院在一个36平方厘米的实用太阳能电池大小的电池中进行了“人工光合作用”，该电池利用阳光的能量仅从CO2和水中合成有用的物质，该公司宣布已经实现了这一目标。世界上最高的太阳能转换效率为7.2％。该结果发表在国际能源相关杂志“ Joule Vol.5，No.3,2021”中。
36平方厘米的实用太阳能电池
丰田中央研究院的人工光合作用是一种方法，该方法使用半导体和分子催化剂，通过组合执行CO2还原反应和水氧化反应的电极，在常温常压下合成有机物质（甲酸）。在2011年进行的全球首次原理演示中，太阳能转化率为0.04％，但在2015年，它的转化效率达到了4.6％（当时世界最高），大大超过了1平方厘米的植物。有。
此外，为了在社会上实施该技术，有必要在不降低人造光合作用细胞的转换效率的情况下对其进行扩展，但是到目前为止，这在技术上一直很困难。因此，丰田中央研究院在保持基本原理的同时，将电极面积扩大到与太阳能电池产生的电子量保持良好平衡的尺寸，并迅速散布了甲酸所需的电子，氢离子和CO2。可以在电极的整个表面上进行酸合成，开发出一种新的电池结构和电极，可以不间断地提供该电极以促进甲酸的合成。
人工光合作用的基本原理
结果，我们以36平方厘米的实用尺寸，实现了该类别中7.2％的世界最高转换效率。此外，这种新的电池结构可以应用于更大的尺寸。
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