将太阳能储存为氢气是一种综合开发可再生能源系统的很有前途的方式。为了实现这一点，可利用传统的太阳能电池板产生的电流来将水分子分裂成氧和氢，后者被认为是太阳能燃料的一种形式。然而，生产高效的太阳能电池板的成本昂贵使得水分解技术难以商业化。洛桑联邦理工学院的科学家已经开发出一种简单的、非常规的方法来制造高品质、高效率太阳能电池板，可直接低成本的进行太阳能制氢。这项工作发表在自然通讯上。

许多不同的材料都被用于太阳能到氢气的直接转换技术，但最近“2-D材料”被认为是一种有希望的候选者。一般来说，这些材料（其中包括著名的石墨烯）具有非凡的电子特性。然而，收获可用的太阳能，需要大面积的太阳能电池板，而制造这样的规模并保持良好性能的二维材料薄膜是非常困难和昂贵的。

Kevin Sivula和他在洛桑联邦理工学的同事通过使用两个非混合液体之间的边界解决了这个问题，该方法具有创新性并且廉价。研究人员专注于利用被称为最好2-D材料之一的“二硒化钨”进行太阳能分解水。过去的研究表明，这种材料可高效的将太阳能直接转化成氢燃料，同时又高度稳定。

在制备二硒化钨薄膜之前，科学家首先需要获得均匀分散体的材料。要做到这一点，它们将钨二硒化物粉末与液体溶剂混合，使用声波振动将其“剥离”成薄的二维片层，然后加入特殊的化学品，以稳定混合物。通过，这项由Sivula实验室（2014）开发的技术可以产生均匀分散并类似于油墨或油漆的薄片。

然后，研究人员使用开箱即用的创新来生产高品质的薄膜：他们将二硒化钨注入到两种不混液体的边界。利用利用这种油和水的效应，其界面相当于一个“擀面杖”，迫使2-D片形成均匀的和高品质的薄膜，具有最小的聚集和多重堆积。然后小心地除去液体，将薄膜转移到柔性塑料的支架上，这比传统的太阳能电池板的成本要低得多。

对这种方法制造的薄膜进行了测试，发现其效率与相同材料但其它类似方法制成的膜要更优越。在这个概念证明的阶段，太阳能到氢气转换效率为1％左右，相对于其它方法制备的薄膜已经是巨大的进步，并在未来具有相当大的潜力可以获得更高的效率。

更重要的是，这种液-液方法可以扩展到商业水平。 “它适用于快速和大面积的卷到卷工艺，” Kevin Sivula说。 “鉴于这些材料的稳定性和比较容易的沉积法，这是朝着经济太阳能到燃料能量转换的一个重要的进步。”

这项工作是由瑞士能源研究竞争力中心（SCCER热能和电能存储）和欧洲委员会框架项目7（FP7）的玛丽-居里欧洲内部奖学金（COCHALPEC）资助的。

新材料在线编译整理——翻译：王晶晶     校正：摩天轮