根据国家可再生能源实验室（NREL）科学家的分析，钙钛矿材料可能在以可再生方式生产氢气的过程中发挥重要作用。
氢已成为储存可再生资源产生的能量的重要载体，替代用于运输、氨生产和其他工业应用的化石燃料。成功使用氢气作为燃料的关键是能够满足能源部的氢能地球计划鈥攁 最近宣布的目标是在十年内将清洁氢的成本降低80%至每公斤1美元。
NREL的科学家分析了一种称为太阳能热化学制氢（STCH）的新兴水分解技术，这种技术可能比通过常用的电解方法制氢更节能。电解需要电把水分解成氢和氧。STCH依赖于两步化学过程，其中金属氧化物暴露在1400摄氏度以上的温度下，然后在较低温度下用蒸汽重新氧化以产生氢气。
NREL高级工程师马志文（ZhiwenMa）表示：“这当然是一个非常具有挑战性的领域，还有很多研究问题尚未解决，主要是在材料方面。”马志文是《可再生能源》杂志上发表的一篇新论文的主要作者。他的合著者是帕特里克·达文波特（PatrickDavenport）和吉纳维夫·索尔（GenevieveSaur），均来自NREL。
本文通过系统级设计和技术经济分析，将可能的材料集成到太阳能燃料平台中，并支持能源部的氢气项目，补充了正在进行的材料发现研究。氢计划中的材料发现涉及机器学习、缺陷计算和开发新钙钛矿材料的实验工作。研究人员需要确定在达到性能目标的同时能够处理所需高温的钙钛矿。
这项工作显示了一系列技术经济分析的一部分，这些分析侧重于制氢途径，每种途径都有各自的优缺点。例如，电解可以在市场上买到，所需的电力可以来自光伏（PV）。然而，使用的光伏电池只能捕获一部分太阳光谱。STCH使用整个频谱。集中的太阳能热能使STCH能够产生化学反应。
科学家们指出，积极研究确定STCH工艺的最佳材料对于这种制氢方法的成功至关重要。
“材料不一定已经找到，”Saur说，“但这项分析是为了给我们提供一些界限，如果材料符合研究界所设想的一些目标和期望，我们认为成本将在哪里。”