德国乌尔姆大学和耶拿弗里德里希·席勒大学的研究人员开发出一种创新的分子太阳能电池，能够储存太阳能，并在需要时释放氢气，甚至在无光照条件下也能实现。这项研究成果已在《自然通讯》期刊上发表。

该分子太阳能电池的核心是一种高活性的水溶性共聚物，它兼具电子存储和光催化功能。这种材料可以捕获太阳能产生的电子，并以超过80%的效率储存数天之久，实现了能量的稳定保存。

与传统的太阳能制氢系统不同，这一技术将能量收集与氢气生产分离开来。传统方法通常需要电解过程与可再生能源发电同步进行，而新系统允许能量先在共聚物中储存，随后通过添加酸和催化剂，以72%的转换效率生成氢气。整个过程可在黑暗环境中完成，提供了灵活的生产时机选择。

该分子太阳能电池系统还展示了化学可逆性，能够进行多次充电、储存和放电循环，无需分离活性材料。再生过程仅需调整pH值进行中和，并在光照下重新激活光催化作用。研究人员指出，这种基于可逆氧化还原反应的特性，使其在化学能源存储领域具有应用潜力。

通过将高分子化学和光催化技术整合到单一分子结构中，这项研究实现了对能量的捕获、存储和转换的一体化处理。研究人员认为，这种方法有助于开发低成本、可扩展的氢气存储方案，可能应用于钢铁制造和合成燃料生产等能源密集型行业，支持可变可再生能源的整合利用。

该研究是CataLight联盟项目的一部分，该联盟致力于利用分子催化剂将太阳能转化为化学能。