Projektbeschreibung
Der nächste Schritt bei den Photovoltaik-Technologien für solaren Wasserstoff
Mit herkömmlichen Photovoltaik-Technologien kann wirksam Sonnenenergie generiert werden, doch die Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom und auch die Energiespeicherung sind begrenzt. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat ist das Ziel im Projekt X-STREAM, den Einsatz nachhaltiger Energie mit innovativen Photovoltaiksystemen zu revolutionieren, mit denen Energie über die Kopplung mit Elektrochemie gespeichert wird. Die Forschenden werden die Technologie entwickeln, um die Effizienz nanostrukturierter Solarzellen erheblich auszubauen, indem eine größere Bandbreite an Sonnenlicht in Strom umgewandelt wird. Mit elektrochemischen Durchflusszellen wird die Elektrolyse von Wasser angetrieben und Wasserstoffbrennstoff synthetisiert, um einen Beitrag zur umweltschonenden Wasserstoffwirtschaft zu leisten. Letztendlich zielt das X-STREAM-Team auf den industriellen Einsatz mit flexiblen Prototypen ab.
Ziel
X-STREAM will sprout a new era of sustainable power sources based in photovoltaic (PV) systems which are not bounded by fundamental limits that hamper the efficiency of conventional solar cells, and endowed with energy storage via a synergetic coupling with electrochemistry (EC). This will be achieved via an unprecedented energy-package integrating two disruptive advances:
1) Light management via quantum structuring amplified by photonic trapping, to create 3-band PV – a new trend that will be launched, realized with wide-bandgap nanostructured solar cells capable of pronouncedly converting photon energies below their bandgap, thus exploiting the broad solar spectral range. This will allow, for the first time, to increase the efficiency of single-junction PV towards a 50% theoretical maximum, which is close to the limiting efficiency of triple-junction cells but here is attained with a single-junction.
2) Smart combination between PV cells and EC flow cells, in compact PV-EC devices that deliver the energy in hydrogen (H2) fuel synthesized from water splitting, enabling close to 30% solar-to-H2 efficiency with high operation stability, by capitalizing on: a) high voltage per junction of the 3-band PV technology, which is favourable to drive the EC reactions; b) thermal coupling between PV and EC in single devices, which naturally provides heat management of both systems.
The targeted fuel is a highly convenient energy vector in view of the present European urgency for a resilient, competitive and environment-friendly H2 economy. All the project developments will be attractive for industrial deployment, since mostly Earth-abundant materials and scalable processes are applied, so that the PV-EC prototypes can be easily customized and scaled for different uses.
The expertise of the PI team and his network of collaborators in nanotechnology, multi-band PV, photonics for light-trapping and solar fuels via PV-EC, places him in the best position to realize X-STREAM goals.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie
- Technik und Technologie Nanotechnologie
- Technik und Technologie Umwelttechnik Energie und Kraftstoffe
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften theoretische Physik Teilchenphysik Photonen
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1099 085 Lisboa
Portugal
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.