Auf der Suche nach Energiequellen der Zukunft, die CO₂-Emissionen reduzieren und trotzdem eine stabile Energieversorgung bereitstellen, kommt dem Wasserstoff eine Schlüsselrolle zu. Ein Tandem-Modul soll künftig Wasserstoff kostengünstig und sauber erzeugen und dabei beliebig skalierbar sein. So wird eine dezentrale Wasserstoffversorgung möglich und der Energieträger kann dann bedarfsgerecht weitertransportiert werden.

Im Modul wird Wasser direkt photokatalytisch gespalten (engl.: Photo Electro-Catalytic (PEC) Water Splitting) in Wasserstoff und Sauerstoff. Diese neuartige Technologie kommt ohne teure Elektrolyseure aus.

Für dieses 3-jährige Projekt »Neo-PEC« werden 3,4 Millionen € im Rahmen des Fraunhofer-internen Förderprogramms PREPARE bereitgestellt.

Kern der Neuentwicklung ist ein Tandem-PEC-Modul. In einer Tandemzelle wird eine transparente Trägerplatte auf beiden Seiten mit unterschiedlichen, halbleitenden Materialien beschichtet. Trifft das Sonnenlicht darauf, wird das kurzwellige Licht auf der einen Seite (Anode) absorbiert. Gleichzeitig dringt das langwellige Licht durch diese obere Schicht und wird auf der Umkehrseite (Kathode) aufgenommen. Dabei wird auf der Kathodenseite Wasserstoff und auf der Anodenseite Sauerstoff freigesetzt. Im Projekt wird dieses Verfahren nun optimiert.

ENGLISH - Neo-PEC: Affordable, green, Neo-PEC – innovative hydrogen technology

Hydrogen plays a key role in the search for future energy sources which reduce CO₂ emissions and provide a stable energy supply. Accordingly, the joint project "Neo-PEC" aims to develop a tandem module that will in future produce green hydrogen in a clean and cost-effective manner, thus enabling a decentralized hydrogen supply using an energy carrier which is transportable according to demand. With the help of the module, water is directly split into hydrogen and oxygen by photo-catalytic means (Photo Electro-Catalytic (PEC) Water Splitting). This novel technology does not require expensive electrolyzers and is scalable as required. For the three-year project "Neo-PEC", 3.4 million euros are being made available to the participating partners Fraunhofer IKTS, IST and CSP within the framework of the Fraunhofer internal funding program PREPARE.

The core of the new development is a tandem PEC module. In a tandem cell, a transparent carrier plate is coated on both sides with different semi-conductive materials. When sunlight hits it, the short-wave light is absorbed on one side (anode). At the same time, the long-wave light penetrates this upper layer and is absorbed on the reverse side (cathode). This releases hydrogen on the cathode side and oxygen on the anode side – a process now being optimized in the project.