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科技 | 天津大学研发最强“人工树叶”：水分解制氢效率突破5%创纪录

2025-06-184153来源：

天津大学宣布，该校化工学院新能源化工团队在无偏压光电化学水分解制氢领域获重要成果。

　　其开发高效、稳定的半透明光电阳极器件，提升水氧化反应速率与制氢效率，论文登《自然 - 通讯》。

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　　太阳能虽清洁可持续，但有间歇性。无偏压太阳能水分解技术可转化太阳能为氢气，是应对能源与环境问题的潜在路径。

　　然而，光电阳极水氧化反应速率慢的问题严重制约了无偏压太阳能水分解效率的提升。针对这一技术瓶颈，天津大学化工学院新能源化工团队成功研制出具有突破性的半透明硫化铟光阳极器件。

　　“这种半透明设计巧妙地解决了传统金属层导电与透光无法兼得的问题。”论文通讯作者、天津大学化工学院教授王拓说，“它不仅能显着提高水氧化反应速率，还能让部分阳光穿透到达光电阴极，大幅减少了太阳光的能量损耗，有效突破了光生电子跨界面传输的障碍。”

　　实验显示，该器件在独立系统中达5.10%太阳能-氢能转换效率，创同类系统纪录。

　　此成果为半透明光电阳极设计提供新方案。未来，更优“人工树叶”或现，可用于建筑外墙、屋顶，建沙漠“阳光制氢站”。

　　这项突破性成果彰显了中国在新能源技术领域的创新实力。天津大学团队通过材料设计与器件结构创新，实现了光电化学水分解技术的重大进步。在推动技术产业化的过程中，知识产权保护将成为关键环节。建议研究团队及时申请国际PCT专利，构建完整的专利保护网，同时通过技术秘密保护核心工艺参数。我国《专利法》和《反不正当竞争法》将为该创新成果提供双重保障。未来，在确保知识产权安全的前提下，可通过技术授权或产学研合作加速成果转化，让这项"中国智造"为全球能源转型贡献更大力量。

　　来源：快科技、科技日报等