JP2016183389A - 光電極およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱負荷スプレー法を用いて350℃以上に加熱した導電性基板22の一面に酸化第二スズ前駆体溶液を噴霧して半導体接合層24を形成し、半導体接合層24の上にスピンコート法によりバナジン酸ビスマス前駆体溶液を塗布して光触媒層26を形成する。半導体接合層24は、導電性基板22と光触媒層26との間に酸化第二スズの微粒子の塊が疎らに介在するよう形成されるから、光触媒層26で光励起された電子を酸化第二スズの伝導帯に取り込み、導電性基板22を介して外部回路に送り出すことにより、光励起された電子が生じた正孔と再結合するのを抑制することができる。これにより、光電極として良好な特性を示すことができる。
【選択図】図2
Description
導電性基板にバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成してなる光電極であって、
前記導電性基板と前記光触媒層との間に酸化第二スズによる微粒子塊が疎らに介在している、
ことを特徴とする。
導電性基板の表面にバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成してなる光電極の製造方法であって、
(a)前記導電性基板を加熱した状態で酸化第二スズ前駆体溶液を用いて前記導電性基板の一面に酸化第二スズによる微粒子塊を疎らに形成する工程と、
(b)前記導電性基板の一面にバナジン酸ビスマス前駆体溶液を用いてバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成する工程と、
を有することを要旨とする。
熱負荷スプレー法:350℃で40回のスプレー、SnO2:0.48mg/cm2
スピンコート法:5000rpmで5回のコート
(2)実施例(b)
熱負荷スプレー法:450℃で40回のスプレー、SnO2:0.49mg/cm2
スピンコート法:5000rpmで5回のコート
(3)実施例(c)
熱負荷スプレー法:510℃で40回のスプレー、SnO2:0.48mg/cm2
スピンコート法:5000rpmで5回のコート
(4)比較例(x)
酸化第二スズによる半導体接合層24を形成せず、SnO2:0.44mg/cm2
スピンコート法:5000rpmで5回のコート
(1)熱負荷スプレー法における導電性基板22の加熱は350℃以上であればよく、導電性基板22の性能を阻害しない範囲内で高温であることが好ましい。
(2)半導体接合層24としての酸化第二スズは0.04mg/cm2や0.05mg/cm2を含む範囲が好ましい。例えば、0.03〜0.06mg/cm2の範囲や0.02〜0.07mg/cm2の範囲などを用いることができる。
(3)熱負荷スプレー法を用いなくても、半導体接合層として、酸化第二スズの疎らな微粒子塊として形成することができる手法であればよい。
Claims (7)
- 導電性基板にバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成してなる光電極であって、
前記導電性基板と前記光触媒層との間に酸化第二スズによる微粒子塊が疎らに介在している、
ことを特徴とする光電極。 - 請求項1記載の光電極であって、
前記微粒子塊は、厚みが10nm以下で長径が10nm以下である、
光電極。 - 請求項1または2記載の光電極であって、
前記微粒子塊は、1平方センチメートル当たり0.04mgを含む所定範囲となるように疎らに介在している、
光電極。 - 導電性基板の表面にバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成してなる光電極の製造方法であって、
(a)前記導電性基板を加熱した状態で酸化第二スズ前駆体溶液を用いて前記導電性基板の一面に酸化第二スズによる微粒子塊を疎らに形成する工程と、
(b)前記導電性基板の一面にバナジン酸ビスマス前駆体溶液を用いてバナジン酸ビスマスによる薄膜の光触媒層を形成する工程と、
を有する光電極の製造方法。 - 請求項4記載の光電極の製造方法であって、
前記(a)工程は、前記導電性基板を350℃以上に加熱した状態で前記酸化第二スズ前駆体溶液を噴霧することにより前記微粒子塊を疎らに形成する工程である、
光電極の製造方法。 - 請求項4記載の光電極の製造方法であって、
前記(a)工程は、前記酸化第二スズ前駆体溶液を複数回に亘って噴霧することにより、前記微粒子塊を疎らに形成する工程である、
光電極の製造方法。 - 請求項4ないし6のうちのいずれか1つの請求項に記載の光電極の製造方法であって、
前記(b)工程は、前記バナジン酸ビスマス前駆体溶液をスピンコート法により塗布する工程である、
光電極の製造方法。
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