编者按：近日，以色列理工学院太阳能燃料集优研究中心科研人员，研发出了一种新的光解制氢方法。他们表示，这种基于纳米材料技术的发明，如嫁接于光伏电池技术，则可实现光伏发电和光解水制氢两个绿↑色能源生产方式的结合。

　　光解水制氢技术

　　相关资料显示，光解水制氢技术始自1972年，由日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授首次报告发现TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象，从而揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能№性，开辟了利用太阳能光解水□制氢的研究道路。

　　随着电极电解水向半导体光催化分解水制氢的多相光催化的演变和TiO2以外的光催化剂的相继发︾现，兴起了以光催化方法分解水制氢(的研究，并在光催化剂的︾合成、改性等方面取得较大进展。

　　近几十年来，随着全球能源需求的持续增长，寻找新能源的研究越来越受到人们的关注。氢能，它作为∏二次能源，具有清洁、高效、安全、可贮存、可运输等□　诸多优点，已普遍被人们卐认为是一种最理想的新世纪无污染的绿色能源，因此受到了各国的高度重视。但同时也滋生了另一个问题，如何低成本的获得氢能，则Ψ 是该领域科研人员一直想要走出的迷局。

　　迄今为止，人们所研究和◣发现的光催化剂和光催化体系仍然存在诸多问题，如光催化剂大多仅在紫外光区稳定有效，能够在可见光◤区使用的光催化剂不但催化活性低，而且几乎都◤存在光腐蚀现象，需使用牺牲剂进行抑制，能量转化效率低，这些阻碍了光解水的实际应用∴。光解水的研究是一项艰巨的工作，虽然近期取得了一些进展↓，但是¤还有很多工作需要进一步研究，如研制具有特殊结构的新型光催化⊙剂、新型的光催化反应体系，对提高光催化性剂性能的方法进行更加深入的研究等，这些都是今后光解水的研究重点。

　　21世纪突破 期待新能源早〓日问世

　　利用自然界丰富的太阳能制『氢，有可能成为未来的洁净能源，因此光催化分解水被认为是“科学界的圣杯①”。同时，光催化分解水是一个多电子转移的能量爬坡过程←，又被喻为“科学界的哥德巴赫猜想”，其中一些关键科学问题还没有很好地解决。

　　此前，来自中科院大连化物⌒　所李灿院士团队撰写的综述文章——《助催化剂在光催化和光【电催化中的作用》，是第一篇比较系统阐述▓光催化和光电催化体系中助催化【剂作用的文章。该团队在基于“结”与“助催化剂”构建光催化体系方面的系列研究引起国际同行关注。

　　40多年的研究表明，构建复合◇的光催化体系是实现高效光催化分解水的必由之路。目前报道的▼一些光催化剂和体系效率还是很低，主要是因为↑一些关键问题还没有解决，如光的有效吸收、光生电子和空穴↓的有效分离、有效的氧化和还原表面催化反应等。为了进一步认识和解决这些问题，李灿团〗队提出了基于“结”与“助催化剂”构建复合光催化体系光催化分解水制氢〖的构想，并取得了㊣一系列研究成果。

　　而在另一个国度，以色列的〖科学家已经在理论的基础上，迈出了坚实的一步。以色列理工学院太阳能燃料集优研究中心(I-CORE)的科学家研发出了一种新的光解制氢方法，这种基于纳米材料技术的发明，使低成本光解水制氢成为∩可能;如果嫁接光伏电池技】术，则可能催生制氢光伏产业，实现光伏发电和光解水制氢两个绿色能源生产方式的结合。

　　据参与⌒　研究的科研人员介绍，“用集成串联光伏电池实现光解水制氢完全可行，光伏发电的同时制ぷ氢、储氢，氢燃料再用于补充黑夜和阴天的发电需要。”他们已找到一种方式来捕⊙捉光，用超薄铁氧化物薄膜，也就是用比办公用纸还薄5000倍的铁锈，即三氧化二铁来储存■光，这是实现高效率和低成本的关键。

　　氧化铁是一种常见的半导体材料，生产成本低，在水里不易氧化、耐腐蚀、耐分解，比其他半导体材①料表现更稳定。但它较低的导电性∩是研究人员面临的最大挑战。科研人员为此ㄨ奋斗多年，努力找寻光吸收分离和光生载荷收集之间的折≡衷方案。他们的光捕获方案打破了这个瓶颈，氧化铁超薄薄膜能够有效地吸收光生电荷。类似镜◤面的薄膜被置于反射基板上，光线中的四分之一波长或更深的子波长被薄膜捕获。同时向前♀和向后传播的光波之间增强了吸收表面，光生电荷载体♂的吸收效率更好。

　　而这项科研成果使光伏发电和制氢同时进行成为可能。不久的将来，人们可以设计制造出相对廉价的结合有※超薄氧化铁光电极的太阳能电池，这种太◣阳能电池完全可以采用基于硅材※料或其他材料的传统产品，但能同时实现光伏发电和制氢。这些电池实现了太阳能储存，让光伏发电不再受黑夜和阴天影响，而这恰恰是传统光伏发电无法比拟的。