Effiziente, stabile und anwendungsreife Reaktoren für die photoelektrochemische Wasserspaltung auf Basis von nanostrukturierten Absorbern, Teilvorhaben: Photoanoden der zweiten Generation

Description: Wasserstoff soll ein zentrales Element der Energiewende werden. Die Künstliche Photosynthese bietet eine attraktive Möglichkeit, Wasserstoff klimaneutral aus Wasser und Sonnenlicht zu erzeugen. Trotz materialwissenschaftlicher Fortschritte wurde das Verfahren bislang nicht industriell umgesetzt. Eine Analyse des Standes von Wissenschaft und Technik zeigt, dass zentrale Hindernisse auf den Gebieten der Modultechnologie, Industriemesstechnik und Fertigungsverfahren liegen. In diesem Teilprojekt des HZB werden Photoanoden der zweiten Generation unter dem Gesichtspunkt skalierbarer Fertigungsverfahren entwickelt. Diese bestehen aus einem abgestimmten und optimierten System aus Photoabsorber, Katalysator und Passivierungsschicht. Das Ergebnis des HZB fügt sich in das Ziel des Gesamtvorhabens ein, ein photoelektrochemisch arbeitendes Modul mit einer solar-to-hydrogen-Effizienz von mindestens 10 % und einer aktiven Fläche von etwa 100 cm2 pro Elektrode.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Absorber ? Energiewende ? Katalysator ? Wasserstoff ? Photosynthese ? Produktionstechnik ? Reaktor ? Stand von Wissenschaft und Technik ?

Region: Zoologischer Garten Berlin

Bounding boxes: 13.3371° .. 13.3371° x 52.50794° .. 52.50794°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-04-01 - 2026-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Second generation photoanodes
  Description: Hydrogen is to become a central element of the energy transition. Artificial photosynthesis offers an attractive way of producing hydrogen from water and sunlight in a climate-neutral manner. Despite advances in materials science, the process has not yet been implemented on an industrial scale. An analysis of the state of the art in science and technology shows that key obstacles lie in the fields of module technology, industrial measurement technology and manufacturing processes. In this subproject of the HZB, second-generation photoanodes are being developed from the point of view of scalable manufacturing processes. These consist of a tuned and optimized system of photoabsorber, catalyst and passivation layer. The HZB result fits into the goal of the overall project, a photoelectrochemically operating module with a solar-to-hydrogen efficiency of at least 10 % and an active area of about 100 cm2 per electrode. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1127178

Status

Aktiv

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