elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Optimized photoelectrochemical tandem cell for solar water splitting

Vilanova, António und Lopes, Tânia und Spenke, Carsten und Wullenkord, Michael und Mendes, Adélio (2018) Optimized photoelectrochemical tandem cell for solar water splitting. Energy Storage Materials, 13, Seiten 175-188. Elsevier. doi: 10.1016/j.ensm.2017.12.017. ISSN 2405-8297.

[img] PDF (Paper) - Nur DLR-intern zugänglich
4MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829717303987

Kurzfassung

In the field of photoelectrochemical (PEC) hydrogen production most studies focus on developing efficient nanostructured materials and less attention is given to the optimization of PEC devices. However, the reactor design greatly influences the overall performance of these devices and it is a key element to turn PEC hydrogen generation competitive and marketable. In this work, a 50 cm2 tandem PEC-PV cell, named CoolPEC cell (compact, optimized, open light PEC cell), was designed and optimized for continuous operation comprising improved key features: i) an open path for the sunlight to reach a PV cell placed at the back of the PEC cell; ii) a photoelectrode that simultaneously is one of the windows of the cell; iii) an integrated manifold to feed the electrolyte. CFD simulations were performed to improve the reactor design assuring good heat dissipation and an efficient collection of evolved oxygen and hydrogen in separated compartments. The CoolPEC cell presented a stable performance over 42 days (1008 h) in a continuous operation mode. The 50 cm2 hematite photoelectrode produced ca. 0.45 mA cm−2 at a bias potential of 1.6 V provided by two silicon heterojunction (SHJ) solar cells, under 1000 W m−2 and with constant electrolyte feeding at 45 °C. SEM, EDS and ICP analyses confirmed that the hematite photoelectrode was resistant to the accelerated corrosion promoted by the operating conditions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/119597/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Optimized photoelectrochemical tandem cell for solar water splitting
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Vilanova, AntónioLEPABENICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lopes, TâniaLEPABENICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Spenke, Carstencarsten.spenke (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wullenkord, MichaelMichael.Wullenkord (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6262-384XNICHT SPEZIFIZIERT
Mendes, AdélioLEPABENICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2018
Erschienen in:Energy Storage Materials
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:13
DOI:10.1016/j.ensm.2017.12.017
Seitenbereich:Seiten 175-188
Verlag:Elsevier
ISSN:2405-8297
Status:veröffentlicht
Stichwörter:phtoelctrochemistry, hydrogen production, solar, water Splitting
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Solare Brennstoffe
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Solare Verfahrenstechnik
Hinterlegt von: Sattler, Prof. Dr. Christian
Hinterlegt am:11 Apr 2018 14:48
Letzte Änderung:20 Jun 2021 15:50

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.