如果將來太陽能成為全球電力的主要來源，在沒有陽光的時候我們會需要用廉價的方法存儲來自太陽的能量。一篇近日發表《科學》雜志的論文報道稱針對該系統取得重大進步。研究人員已經開發出一種設備，能夠低價而有效地將陽光中的能量轉換成可用作燃料且易于存儲的氫。

傳送到這些電極上的太陽能使得電極能夠從水中生產出氫和氧。

邁克爾·格雷澤爾(Michael Graetzel)是瑞士洛桑聯邦理工學院光子學與接口實驗室的負責人，他與身處韓國和新加坡的同事一起開發出了一款利用電力和催化材料從水中生成氫和氧的設備。這種新型的“分水機”(人們對這種設備的稱謂)效率高，用料成本低、供應足，易于生產。

幾十年來，研究人員一直在尋求太陽能分水法，而盡管這種設備的一兩個部分展現出優異性能，但人們沒有開發出一個完整的實用系統。

新設備非常引人注目，這是因為它符合實用設備四大標準中的三項：效率高、成本低、實用供應充足的材料(因此可大范圍使用)。接下來需要符合第四項標準——可靠性。這一設備用相對高壓的新型太陽能電池來產生所需電量，同時還用到了基于兩極(一極生成氫，另一極生成氧)上的鎳與鐵的、價格便宜的新式催化材料。

以之前的研究為基礎開發的催化劑(顯示為氫氧化鎳)是一種頗有前景的催化劑，并且添加鐵可以提升其性能。研究人員在氫氧化鎳中加入鐵，形成分層結構，然后將催化劑放在多孔“泡沫”鎳上以擴大反應的發生范圍，從而加快其速度。

太陽能電池使用一種叫做鈣鈦礦的材料，這種材料價格便宜、易于生產，并且由于其效率在過去幾年一直以一種驚人的速度提升，因此也持續振奮著研究界(參見“可以讓太陽能非常便宜的材料”與“可控催化劑使新型太陽能材料切實有效”)。

太陽能分水機能以氫的形式存儲陽光中12.3%的能量。這看上去似乎是小數目，但考慮到大多數太陽能電池只能將陽光中16%的能量轉換成電力，還不算將該能源轉換成易于存儲的氫這一額外步驟。

在這款設備切實生效前，還有更多工作要完成。首先，幾個小時后太陽能電池的性能就會迅速衰退。研究人員無法確定鈣鈦礦材料為什么會迅速降解，但他們在不斷取得進步——比如添加一層碳渣層或改良太陽能電池針對這些元素的密封方式。研究人員于近期展示了一款可持續一個多月的鈣鈦礦太陽能電池。