Opis projektu
Kolejny krok w technologiach fotowoltaicznych dla wodoru z energii słonecznej
Konwencjonalne technologie fotowoltaiczne, choć skuteczne w wykorzystywaniu energii słonecznej, borykają się z trudnościami z powodu ograniczonej wydajności w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną, a także braku możliwości magazynowania energii. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt X-STREAM ma na celu zrewolucjonizowanie wdrażania zrównoważonej energii dzięki innowacyjnym systemom fotowoltaicznym zdolnym do magazynowania energii poprzez ich połączenie z elektrochemią. Badania pozwolą opracować technologię znacznie zwiększającą wydajność nanostrukturalnych ogniw słonecznych, które przekształcałaby szerszy zakres promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Co więcej, będą wykorzystywały elektrochemiczne ogniwa przepływowe do zasilania elektrolizy wody i syntezy paliwa wodorowego, wspierając w ten sposób przyjazną dla środowiska gospodarkę wodorową. Ostatecznie X-STREAM dąży do wdrożenia przemysłowego z konfigurowalnymi prototypami.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
1099 085 Lisboa
Portugalia