氢将在减少我们对化石燃料的依赖方面发挥关键作用。它可以通过使用太阳能来分解水分子来可持续地生产。由此产生的清洁能源可以存储，用于为汽车提供燃料或按需转换为电力。但是，以可承受的成本大规模可靠地制造它对研究人员来说是一个挑战。高效的太阳能氢生产需要稀有且昂贵的材料 - 对于太阳能电池和催化剂 - 以收集能量然后转换它。
美国洛桑联邦理工学院可再生能源科学与工程实验室(LRESE)的科学家提出了集中太阳辐射的想法，以较低的成本在特定区域产生更多的氢。他们开发了一种增强的光电化学系统，当与集中的太阳辐射和智能热管理结合使用时，可以将太阳能转化为氢气，转换率为17%，并具有前所未有的功率和电流密度。更重要的是，他们的技术是稳定的，可以处理日常太阳辐射的随机动态。
他们的研究结果刚刚发表在Nature Energy上。“在我们的设备中，一层薄薄的水流过太阳能电池以冷却它。系统温度保持相对较低，使太阳能电池能够提供更好的性能，”该研究的共同作者Saurabh Tembhurne说。“同时，由水提取的热量转移到催化剂，从而改善化学反应并提高氢气产生率，”LRESE的研究员Fredy Nandjou补充道。因此，在转化过程的每个步骤中优化氢气产生。
科学家们使用LRESE独特的太阳模拟器来展示其设备的稳定性能。实验室规模演示的结果非常有希望，该设备已经升级，现在正在洛桑联邦理工学院的洛桑校园进行户外测试。研究小组安装了一个7米直径的抛物面镜，将太阳辐射集中了1000倍并驱动该装置。第一次测试正在进行中。
氢站
科学家估计，他们的系统可以运行超过30,000小时 - 或接近四年 - 没有任何部件更换，如果某些部件每四年更换一次，则可长达20年。他们的太阳能聚光器转向并跟随太阳穿过天空，以最大化其产量。LRESE负责人兼项目负责人Sophia Haussener解释说：“在晴朗的天气里，我们的系统每天可以产生高达1千克的氢气，这足以让氢动力汽车行驶100到150公里。 “
对于分布式大规模制氢，可以将几个浓缩器系统一起用于在化工厂或氢站中产生氢气。Tembhurne和Haussener正计划将一项名为SoHHytec的衍生公司从实验室转移到工业界。