研究目的
回顾光电化学制氢系统，包括设计、材料、建模、挑战及未来方向。
研究成果
光电极化学系统因能利用太阳光清洁制氢而备受关注。本综述涵盖设计原理、材料进展、建模及挑战，未来方向包括提升效率、稳定性和规?；允迪稚桃祷?。
研究不足
该论文为综述性研究，未开展新实验，故依赖现有文献。其局限性包括：所报道的光能-氢能转换效率较低（例如部分系统低于1%）、材料稳定性与光腐蚀问题、系统设计复杂性，以及在建模和材料开发领域仍需进一步研究。
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光电化学制氢系统综述：挑战与未来方向
DOI：10.1016/j.ijhydene.2018.12.037
期刊：International Journal of Hydrogen Energy
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要：
水分解光解是太阳能驱动水分解制取可再生氢燃料的基本概念，其通过基于半导体的电化学系统实现。本文综述了各类系统构型（包括单/双串联光电极、光电化学-光伏串联以及多结结构）的工程设计原理，展示了基于最新多尺度分析的光电化学过程建模与数值模拟方法，并探讨了相关研究进展。此外，还阐述了半导体光电极材料领域取得的成果，以及提升太阳能-氢能转换效率所需的合理化工程方法。进一步讨论了电子-空穴复合、稳定性、光腐蚀、能带间隙和光电流密度等关键指标的研究进展。最后，针对可行光电化学反应器商业化面临的挑战、机遇及未来发展方向进行了重点探讨。
作者：
Mahmoud Ahmed，Ibrahim Dincer
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