Photokatalytische_Wasserspaltung
Photokatalytische_Wasserspaltung

== Effizienzdefinition ==
Die Effizienz der photokatalytischen Wasserspaltung ist über das Verhältnis von eingestrahlter Sonnenenergie zur produzierten, nutzbaren chemischen Energie definiert. Für die genaue Definition der nutzbaren Energie pro umgesetztem Elektron (Wasserstoffatom) gibt es jedoch mehrere Ansätze, so kann der Brennwert oder die gibbssche freie Energie angesetzt werden. Letzterer Wert ist mit 1,23 eV pro reduziertem Proton der konservativere Wert und wird daher in der Regel verwendet. Die Prognosen, ab welcher Effizienz – Stabilität vorausgesetzt – der Prozess wirtschaftlich interessant werden könnte, sind bisher noch vage und gehen von 5–10 % für den Ansatz mit suspendierten Partikeln und mindestens 15 % für Hocheffizienz-Systeme aus.
Die bisher im Labor erzielten Effizienzen hängen stark vom verwendeten Materialsystem ab und reichen von 5 % für Metalloxid-Systeme bis zu 14 % für die teureren III-V-Verbindungshalbleiter. Eine Effizienz von über 12 % mittels Perovskit wurde 2014 dokumentiert, was im Vergleich zur Gesamteffizienz photovoltaischer Elektrolyse, mit Wasserstoff als Langzeit-Energiespeicher einen sehr hohen Wert darstellt. Gleichzeitig stellen diese Systeme eine attraktive Option für den Einstieg in eine wasserstoffbasierte Energieinfrastruktur dar, indem sie durch kompakte Erzeugungszentren mit Zugang zu hoher Sonnenleistung und Salzwasser eine hohe Wirtschaftlichkeit versprechen.