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日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)于2016年3月10日宣布，開發(fā)出了混合2種粉末狀光催化劑的薄膜。利用水制備氫氣時，太陽能轉(zhuǎn)換效率達到1.1%，可以廉價且大規(guī)模地供應(yīng)氫氣。

該產(chǎn)品是NEDO與人工光合成化學(xué)工藝技術(shù)研究組合(ARPChem)、東京大學(xué)及東陶合作開發(fā)的。NEDO和ARPChem正在推進“二氧化碳原料基礎(chǔ)化學(xué)品制造工藝技術(shù)開發(fā)(人工光合成項目)”，此次開發(fā)的光催化劑薄膜也是該項目的研究成果之一。

光催化劑薄膜是利用粒子轉(zhuǎn)印工藝制作的，首先混合氫氣生成光催化劑粉末和氧氣生成光催化劑粉末，涂在玻璃基板上，在其上蒸鍍形成導(dǎo)電層后，剝離導(dǎo)電層和光催化劑層。這種光催化劑薄膜結(jié)構(gòu)簡單，不使用輔助電力，只需向水中照射太陽光就可以分解水。另外，由于在同一面上生成氫氣和氧氣，可以保持高性能，同時大面積擴展。

另外，設(shè)想到實用化時要大量生產(chǎn)，還成功開發(fā)出了基于絲網(wǎng)印刷的涂布型，并發(fā)現(xiàn)能穩(wěn)定產(chǎn)生氫氣和氧氣。通過采用絲網(wǎng)印刷，有望大幅削減制造成本，有可能實現(xiàn)能以極低成本制造氫氣的水分解光催化劑模塊。

今后，將面向?qū)嵱没瘍?yōu)化氫氣制造器件及模塊結(jié)構(gòu)，爭取2021年度末之前，太陽能轉(zhuǎn)換效率達到10%。此次的成果已于3月7日(英國時間)在英國科學(xué)雜志《Nature Materials》的在線速報上公開。