低成本高效率与绿能制氢技术是当今科学家实现目标，而近日美国与加拿大团队成功用人工光合作用设备分解水制氢，转换效率比以往高出两倍，也可以借由重新调整配置，将二氧化碳转换成燃料。
氢燃料是备受看好的下一代技术，排放物只有纯水，但目前制氢技术多以化石燃料为主，其他绿能制氢如光电解水制氢技术成本相对高，转换效率也不如化石燃料，因此各方科学家纷纷绞尽脑汁提出解决方案。
美国密歇根大学电机与电脑工程教授 Zetian Mi 表示，假如可以直接将太阳能储存为化学燃料，就好比植物行光合作用，就可以解决再生能源的根本挑战。
为打造出人工光合作用设备，Mi 教授目前正带领团队于加拿大麦基尔大学进行研究。麦基尔大学博士生 Faqrul Alam Chowdhury 表示，当今技术仍只能以电池来储存太阳能电力，这得花费较多成本，而且电池也有寿命限制。
团队则利用硅、氮化镓等太阳能电池与电子产品常见材料制造出人工光合作用设备，采用工业级设计且只需要太阳与海水就可以制氢，有望成为未来绿能制氢技术生力军。以往其他研究中，科学家仅能以 1% 效率将太阳能直接转换成氢，其他方法则会受成本高、低效率或材料不稳定影响，难以扩大规模生产。
该团队研发出来的设备转换效率达 3%，且为达到稳定效率，研究打造一个奈米大小的氮化镓塔以形成电场。氮化镓可将光子转化为可移动的电子与电洞，这些载流子则能将水分解成氢与氧。Chowdhury 表示，当设备芯片接触到光子时，电场有助于分离光生（photogenerated ）电子与电洞，并有效生成氢气与氧气。
不过目前芯片中的硅还没有产生显著功用，研究下一步是使用硅来提升捕捉光量并将载流子引入氮化镓塔。Mi 表示，虽然 3% 效率看起来很低，但对一个进行长达 40 年的研究来说，实际上是重大突破。
Mi 指出，5% 效率为商业化门槛，而团队目标是将转换效率提升到 20% 或 30%。
（本文由 EnergyTrend 授权转载；首图为氮化镓塔，来源：密歇根大学）
