【中國科學報】科學家呼吁建立太陽能光解水標準效率認證中心

  來源:中國科學報

  發布時間:2021-02-05

  本報訊(記者卜葉)過去幾十年,國際上圍繞太陽能光催化分解水制氫發布學術論文數萬篇,且數量仍在呈指數增長。然而,該領域一直缺乏統一的效率認證和評價標準,造成學術論文各類效率名目多、數據可比性差等問題。近日,中科院大連化學物理研究所(以下簡稱大連化物所)催化基礎國家重點實驗室李燦院士、李仁貴研究員向國際學術界發出“建立太陽能光催化分解水測試標準和效率認證中心”的倡議。

  該倡議聯合日本東京大學教授Kazunari Domen、澳大利亞昆士蘭大學教授王連洲、日本國立產業研究所教授Kazuhiro Sayama、中科院金屬研究所研究員劉崗等國內外科學家,從澄清光催化基本概念出發,指出顆粒光催化劑分解水研究中現存的誤差來源,闡明不同效率表現方式的利弊,并提出規范太陽能光催化性能的比較方法,尤其針于太陽能光催化分解水制氫研究領域的兩個重要指標——量子效率和太陽能制氫效率,提出了規范、標準的測試方法。上述專家建議,將該方法作為國際重要期刊發表太陽能光催化分解水制氫相關文章的依據。相關研究內容發表于《焦耳》。

  太陽能光催化分解水制氫對國家能源安全、生態環境可持續發展等具有重要意義,已成為科學領域備受關注的前沿課題。該過程一旦取得突破,有望為全球能源和化工行業帶來根本性變革。

  太陽能光催化分解水反應過程復雜,受光吸收效率、電荷分離效率和催化反應效率等多因素制約,同時,由于實驗方法不同,重要實驗數據容易出現偏差,這已成為困擾該研究發展的重要問題之一。縱觀其他相關研究領域,如太陽能電池,已形成多個國際評價測試標準和認證中心。為此,李燦等提議,先在幾個國家建立國家級別的效率測試和認證中心,并實現國家級別中心間的互相校準,再逐步推動國際統一標準和認證中心的建立。

  目前,中國、日本等國已初步達成建立標準測試中心的協議。在國家自然科學基金委支持下,中國太陽能光催化領域第一個基礎科學中心——“人工光合成”基礎科學中心已于2020年在大連化物所獲批成立。該中心由李燦牽頭,籌建中國太陽能光催化分解水效率測試中心。日本科學家代表將在東京大學、國立產業研究所建立日本分中心。國家級測試中心將致力于規范太陽能光催化研究領域的實驗過程、實驗數據和數據表現方式,增強該領域文章的可信性和準確性,推動研究領域健康可持續發展。

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