Le module de 100 cm² de SunHydrogen aux États-Unis atteint une efficacité de production d'hydrogène supérieure à 10 %

fr.wedoany.com Rapport : SunHydrogen, une entreprise de technologie photoélectrochimique basée dans l'Iowa, a annoncé que son module d'hydrogène de 100 cm² a atteint une efficacité de conversion solaire-à-hydrogène (STH) supérieure à 10 % lors des tests préliminaires menés au laboratoire Sparc Hydrogen.

Précédemment, ce module de 100 cm² avait mesuré une efficacité de production d'hydrogène solaire de 10,8 % dans la zone active lors des tests effectués dans les installations de recherche et développement de Honda. Honda et SunHydrogen poursuivent leur collaboration dans le cadre d'un accord de développement conjoint, avec pour objectif de transformer cette technologie en panneaux d'hydrogène installables et de parvenir à une production commerciale rentable.

Tor Erik Hoftun, directeur commercial de SunHydrogen, a expliqué à pv magazine que ce système adopte une architecture intégrée semi-conducteur-électrocatalyseur, comprenant un semi-conducteur absorbant la lumière, des contacts spécialement conçus et des catalyseurs de décomposition de l'eau, fonctionnant ensemble comme un module unique de production d'hydrogène. Lorsque la lumière du soleil est absorbée, le semi-conducteur génère des électrons et des trous ; les contacts acheminent respectivement les porteurs de charge vers les catalyseurs intégrés de dégagement d'hydrogène et d'oxygène, les électrons pilotant la production d'hydrogène et les trous pilotant la production d'oxygène.

Dans les modules photovoltaïques traditionnels, la disposition des cellules et les contacts électriques sont principalement conçus pour acheminer l'électricité vers des circuits externes (par exemple, des piles d'électrolyseurs indépendantes) ; les modules semi-conducteurs de SunHydrogen sont quant à eux spécifiquement conçus pour la conversion directe de l'énergie solaire en hydrogène.

Hoftun a indiqué qu'en termes photovoltaïques, les caractéristiques courant-tension du semi-conducteur sont adaptées à la charge électrochimique, permettant au module couplé de fonctionner au point de fonctionnement qui maximise la conversion de l'énergie solaire incidente en énergie chimique contenue dans l'hydrogène.

Le module de production d'hydrogène fonctionne à l'intérieur d'un boîtier réacteur, qui assure la circulation de l'électrolyte ainsi que la collecte et le traitement de l'hydrogène et de l'oxygène. Grâce au couplage direct des fonctions photovoltaïque et électrochimique, cette architecture ne nécessite pas de pile d'électrolyseurs séparée et permet d'éliminer la majeure partie des équipements de conversion de puissance couramment utilisés. Aux niveaux pilote et système, des composants auxiliaires d'équilibre de système (BOS) restent utilisés pour la circulation de l'électrolyte, le traitement des gaz, la surveillance, le contrôle et la sécurité.

Après la publication des résultats des tests, SunHydrogen a conclu un accord avec Sparc Hydrogen, basée en Australie. Sparc Hydrogen développe un procédé de production d'hydrogène qui n'utilise pas d'électrolyseur, mais exploite la lumière solaire concentrée, l'eau et des photocatalyseurs. Les deux parties prévoient d'évaluer l'intégration des modules de SunHydrogen dans le réacteur de Sparc Hydrogen afin de réduire les coûts de production d'hydrogène.

Hoftun a indiqué que, au cours de la collaboration de 24 mois avec Sparc Hydrogen, la progression des tests en laboratoire sous lumière solaire concentrée dépendra des jalons techniques ; ensuite, des tests en extérieur sous ensoleillement réel et une évaluation du coût nivelé de l'hydrogène seront menés sur le site Sharp de Sparc Hydrogen en Australie-Méridionale, avec la possibilité de conclure un accord de fourniture de modules ou de licence de fabrication.

Hoftun a ajouté que SunHydrogen travaille avec des partenaires de fabrication tels que CTF Solar pour faire progresser les produits à plus haute efficacité développés conjointement avec le département de recherche et développement de Honda.

Lors des tests en extérieur, SunHydrogen a atteint une efficacité proche de 9 % en utilisant un module de développement de 1,92 m² aux dimensions photovoltaïques.

Hoftun a déclaré que si le projet de développement conjoint avec le département de recherche et développement de Honda est prolongé, la prochaine phase devrait faire progresser l'architecture du module vers une efficacité de production d'hydrogène solaire dans la zone active proche de 15 %, avec un accent mis sur sa transformation en modules plus grands et fabricables.