작동 방식은 다음과 같습니다.
1. 광 흡수 : 종종 반도체 또는 분자 화합물 인 특수 재료는 햇빛을 흡수합니다. 이것은 재료 내의 전자를 흥분시켜 고 에너지 "여기 상태"를 만듭니다.
2. 화학 반응 : 이 흥분된 전자는 화학 반응을 주도하여 분자 (물과 같은)를 분리하거나 원자를 재 배열하여 새로운 제품을 만듭니다.
3. 에너지 저장 : 이 반응 상점의 산물은 예를 들어 연료를 연소하거나 배터리의 화학 물질을 사용하여 나중에 방출 할 수 있습니다.
광화학 태양 에너지의 주요 특징 :
* 직접 변환 : 전기 단계를 우회하여 태양 에너지를 화학 에너지로 직접 변환합니다.
* 고효율 잠재력 : 이론적으로, 광화학 시스템은 햇빛을 화학 에너지로 변환하는 데 매우 효율적일 수 있습니다.
* 연료 생산 : 수소와 메탄과 같은 연료를 생산할 가능성이 있으며 화석 연료에 대한 재생 가능한 대안을 제공합니다.
* 다른 화학 물질 : 또한 비료 및 제약과 같은 다른 귀중한 화학 물질을 생산하는 데 사용될 수 있습니다.
도전과 연구 :
유망하지만 광화 화학적 태양 에너지는 몇 가지 과제에 직면합니다.
* 촉매 개발 : 원하는 화학 반응을 촉진 할 수있는 고효율적이고 안정적인 촉매를 찾습니다.
* 비용 효율성 : 대규모 생산 및 배포를위한 경제적 인 방법 개발.
* 효율성 개선 : 광 흡수 및 화학 반응의 효율성 향상.
* 안정성과 내구성 : 사용 된 재료의 장기 안정성과 내구성을 보장합니다.
예 :
* 물 분할 : 햇빛을 사용하여 물 분자를 수소와 산소로 나눕니다.
* 이산화탄소 환원 : 햇빛을 사용하여 이산화탄소를 메탄과 같은 연료로 전환합니다.
* 유기 합성 : 햇빛을 사용하여 귀중한 유기 화합물을 생성하는 반응을 주도합니다.
전반적으로, 광화학 태양 에너지 도전 과제는 여전히 남아 있지만 지속적인 연구 개발은 더 깨끗하고 지속 가능한 미래를위한 길을 열고 있습니다.
