隨著化石燃料的消耗和全球變暖問題的日益凸顯,，利用太陽能合成綠色燃料成為科學(xué)家重點(diǎn)關(guān)注的研究課題,。目前主流通過兩種方式將太陽能轉(zhuǎn)化為固定燃料：
（1）直接利用光催化劑,，在光照下分解水產(chǎn)生氫氣,。
（2）將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能或者電能，再耦合其它技術(shù)制造綠色燃料,。
通過太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,，再將電能用于電解水產(chǎn)氫被認(rèn)為是目前太陽能利用效率較高的途徑。中國科學(xué)院院士,、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員李燦團(tuán)隊在《Angew》雜志發(fā)表題為《A Hydrogen Farm Strategy for Scalable Solar Hydrogen Production with Particulate Photocatalysts》成果時提出“氫農(nóng)場”項目(Hydrogen Farm Project (HFP)),，將太陽能最終轉(zhuǎn)化為甲醇燃料，實現(xiàn)了STC(Solar-to-Chemical)>1.9%和STH(Solar-to-Hydrogen)>1.8%,。
為了推動“氫農(nóng)場”項目的建設(shè),，更好地探索光伏發(fā)電與電催化耦合制備綠色燃料技術(shù)的研究與發(fā)展，泊菲萊科技推出了PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng),。
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)由光伏設(shè)備,、定制化催化反應(yīng)器、循環(huán)系統(tǒng),、監(jiān)測控制系統(tǒng),、支撐框架、收集及排放系統(tǒng),、配附設(shè)備等構(gòu)成,。
催化反應(yīng)器分為純電催化反應(yīng)器和帶光窗的光電催化反應(yīng)器，旨在構(gòu)建光伏+光電（電）催化產(chǎn)氫的反應(yīng)裝置,，實現(xiàn)在酸堿溶液條件下光電（電）催化分解水產(chǎn)氫產(chǎn)氧,，其催化產(chǎn)氫效率達(dá)到10 L/h級，可滿足戶外使用的需求,。
實時跟蹤系統(tǒng),，最大化利用太陽光
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)配套光伏板配備輻照檢測器，實時測定光伏板所在環(huán)境的光伏照強(qiáng)度,，根據(jù)輻照強(qiáng)度調(diào)整光伏板傾斜角度,，使得光伏板的光能利用率最大化。
板式反應(yīng)器結(jié)構(gòu),，提高電催化反應(yīng)效率
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)配置反應(yīng)器為板式反應(yīng)結(jié)構(gòu)，與同體積釜式電解槽相比大大提高電極催化材料的面積,，使得催化劑能更有效地與反應(yīng)物接觸,；
薄層結(jié)構(gòu)減小溶液層厚度，減少因擴(kuò)散速率低導(dǎo)致的反應(yīng)物分布不均,，降低副反應(yīng)的發(fā)生，提高產(chǎn)物選擇性,；
流動體系可提高催化過程中電子和質(zhì)子的傳遞速率,，提高反應(yīng)速率,。
靈活的反應(yīng)器設(shè)計,，滿足不同規(guī)模和條件下的反應(yīng)
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)的板式結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要進(jìn)行快速的擴(kuò)展和優(yōu)化,，反應(yīng)器尺寸可選5×5、10×10,、15×15,、20×20、25×25 cm2,，也可接受定制,，配套相應(yīng)的光伏供電系統(tǒng)、監(jiān)測控制系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng),，滿足不同規(guī)模和條件下的產(chǎn)量和效率要求,。
還可定制帶光窗的光電催化反應(yīng)器，受光面積達(dá)到625 cm2 (25 cm×25 cm),，反應(yīng)過程中催化劑受光面積更大,，可實時調(diào)整反應(yīng)器的角度，提高催化劑的光照效率,。
多功能實施監(jiān)測系統(tǒng),，保證規(guī)模化產(chǎn)氫的安全可控
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)可實時在線監(jiān)測光照強(qiáng)度,、電壓,、電流、氫氣產(chǎn)量,、pH值,、溫度等參數(shù)，以調(diào)節(jié)反應(yīng)條件和優(yōu)化反應(yīng)效果,。
分級循環(huán)動力系統(tǒng),，保證反應(yīng)效率及產(chǎn)物的及時分離
PLR-PVERS系列太陽能光伏光電（電）催化反應(yīng)系統(tǒng)采用微型水泵推動液體流動，使反應(yīng)溶液與電極充分接觸,。同時,，產(chǎn)物端配置氣泵，及時將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物從液體中分離收集,，有效提高循環(huán)效率與反應(yīng)效率,。
▲特別適用●較為適用○可以使用
▲光電水解制氫制氧示范
●進(jìn)行電解水小試，驗證實驗方法和工藝條件
| 電催化反應(yīng)系統(tǒng) | 光電催化反應(yīng)系統(tǒng) | |||
| 電極尺寸 |
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| 電源輸出 | 電壓 | 0 ~ 12 V | ||
| 電流 | 0 ~ 80 A | 0 ~ 20 A | ||
| 電流密度 | 50 mA/cm2 | 20 mA/cm2 | ||
| 質(zhì)子交換膜 |
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| 反應(yīng)器尺寸 | 380 mm × 350 mm × 50 mm | |||
| 系統(tǒng)尺寸 | 長×寬×高 | 900 mm× 700 mm× 970 mm（排氣管可拆,，不包含排氣管） | ||
| 占地面積 | 約1 m2 | |||
| 總重量 | 約50 kg | 約38 kg | ||
| 角度調(diào)節(jié)范圍 | 0~90°，10°可調(diào) | 0~60°，反應(yīng)器與光伏板同角度調(diào)節(jié) | ||
| 液體流量 |
0.1~1 L/mim |
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| 溫度使用范圍 | 10~60℃,，（可定制高溫款） | |||
