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Highly Efficient Hydrogen Production Using a Reformed Electrolysis System Driven by a Single Perovskite Solar Cell
ChemSusChem ( IF 7.5 ) Pub Date : 2019-01-07 , DOI: 10.1002/cssc.201802512 Xin Xiao 1 , Shuangshuang Liu 1 , Dekang Huang 2 , Xiaowei Lv 1 , Man Li 1 , Xingxing Jiang 1 , Leiming Tao 1 , Zehui Yu 1 , Yong Shao 3 , Mingkui Wang 1 , Yan Shen 1
ChemSusChem ( IF 7.5 ) Pub Date : 2019-01-07 , DOI: 10.1002/cssc.201802512 Xin Xiao 1 , Shuangshuang Liu 1 , Dekang Huang 2 , Xiaowei Lv 1 , Man Li 1 , Xingxing Jiang 1 , Leiming Tao 1 , Zehui Yu 1 , Yong Shao 3 , Mingkui Wang 1 , Yan Shen 1
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Efficient hydrogen production by a photovoltaic‐electrolysis cell (PV–EC) system requires a low electrolyzer overpotential and a high coupling efficiency between both the components. Herein, Ni5P4 is proposed as a cost‐effective bifunctional electrocatalyst for hydrogen evolution and hydrazine oxidation in a reformed electrolyzer. Experiments indicate that the electrolytic overpotential could be significantly reduced by replacing the oxygen evolution reaction with the hydrazine oxidation reaction at the anode. Furthermore, a scenario for hydrogen production is demonstrated by utilizing a stable and low‐cost perovskite solar cell (PSC) with a carbon back electrode to drive a reformed electrolyzer. Importantly, a single PSC can drive three reformed electrolyzers in series for hydrogen production by carefully matching the operating point of the electrolyzer with the maximum power point of the photovoltaic device, thereby, yielding a H2 evolution rate of 1.77 mg h−1 for the whole PV–EC system. This can be a potential starting point for hydrogen production using a single PSC‐driven electrolysis system.
中文翻译：
使用单个钙钛矿太阳能电池驱动的重整电解系统高效制氢
光伏电解池（PV-EC）系统要高效生产氢气，需要低电解槽过电势和两个组件之间的高耦合效率。此处，Ni 5 P 4有人提出将其作为一种经济高效的双功能电催化剂，用于重整电解器中的氢气释放和肼氧化。实验表明，通过在阳极处用肼氧化反应代替氧释放反应，可以显着降低电解过电位。此外，通过利用具有碳背电极的稳定且低成本的钙钛矿太阳能电池（PSC）来驱动重整的电解槽，证明了制氢的方案。重要的是，单个PSC可以通过仔细地将电解器的工作点与光伏装置的最大功率点进行匹配来驱动三个串联的重整电解器以生产氢气，从而产生1.77 mg h -1的H 2析出速率适用于整个PV-EC系统。这可能是使用单个PSC驱动的电解系统生产氢气的潜在起点。
更新日期：2019-01-07
中文翻译：
使用单个钙钛矿太阳能电池驱动的重整电解系统高效制氢
光伏电解池（PV-EC）系统要高效生产氢气，需要低电解槽过电势和两个组件之间的高耦合效率。此处，Ni 5 P 4有人提出将其作为一种经济高效的双功能电催化剂，用于重整电解器中的氢气释放和肼氧化。实验表明，通过在阳极处用肼氧化反应代替氧释放反应，可以显着降低电解过电位。此外，通过利用具有碳背电极的稳定且低成本的钙钛矿太阳能电池（PSC）来驱动重整的电解槽，证明了制氢的方案。重要的是，单个PSC可以通过仔细地将电解器的工作点与光伏装置的最大功率点进行匹配来驱动三个串联的重整电解器以生产氢气，从而产生1.77 mg h -1的H 2析出速率适用于整个PV-EC系统。这可能是使用单个PSC驱动的电解系统生产氢气的潜在起点。
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