太阳能制氢是实现“双碳”目标的有效途径之一 ，是利用太阳能将水分解为氢气和氧气的技术。1972年由日本科学家A.Fujishima和K.Honda提出光分解水制氢概念 。主要技术路径包括光伏电解水(PV-EC)、光催化直接制氢(PEC)以及太阳能热化学制氢等，其中光伏电解水技术已实现商业化应用 。
1990年，世界上第一个太阳能制氢厂在德国投入运营 。近年来技术不断突破，2023年美国莱斯大学研发的装置太阳能转氢能效率达20.8% ；2025年，中国科研人员通过钪元素掺杂将二氧化钛光解水制氢效率提升15倍 ，天津大学团队开发的半透明光电阳极器件实现了5.10%的太阳能-氢能转换效率 ；瑞典研究人员参与的国际团队开发出以导电塑料作为光催化材料的新路径 。中国持续推进规模化应用，宝丰能源集团在宁夏和内蒙古基地建设了规模化太阳能电解水制氢项目，探索“绿氢植入现代煤化工”模式，规划绿氢年产能31亿标方 ；2025年12月4日，全球首条“聚光解水制氢”商业化生产线在四川攀枝花竣工投运 。
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