JP3025798B2 - Photochemical secondary battery and method of manufacturing photochemical secondary battery - Google Patents

Photochemical secondary battery and method of manufacturing photochemical secondary battery

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、充放電可能な2次電池に係わり、光エネル
ギーで充電することが可能な2次電池に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chargeable / dischargeable secondary battery, and more particularly to a secondary battery which can be charged with light energy.

〔従来技術とその課題〕[Conventional technology and its problems]

太陽可視光等の光エネルギーで2次電池を充電する試
みは、以前からなされており、この種の電池としては、
アモルファスシリコン太陽電池とニッケル−カドミウム
蓄電池や鉛蓄電池等の2次電池を組合せた太陽光蓄電池
が知られている。第9図は従来の光2次電池の外観図を
示したものであり、また、第10図は第9図にし示した電
池の等価回路図を示したものである。この従来型光2次
電池は、太陽電池14で発電して得られた電力を蓄電池15
に貯蔵する二段階型(間接型)の光2次電池であり、電
圧調整回路16や逆流防止回路17が太陽電池14と蓄電池15
との間に設ける必要があるなど、電池の構造が複雑で大
きなものとなるといった欠点を有している。またこのよ
うな電池を適正に機能させるには、太陽電池1で発電し
た電力を、電圧調整回路16により蓄電池15を充電するの
に適した電圧に調整する必要があり、その為のエネルギ
ー損失も大きなものとなっている。そしてエネルギー変
換ステップは、光→電気→電気化学の3段階の形態のエ
ネルギー変換を経るといった問題も有している。さらに
太陽電池1を製造するには、pn接合設備等の比較的高度
の製造設備が必要となる等、製造上の困難性も有してい
る。
Attempts to charge a secondary battery with light energy such as solar visible light have been made for a long time.
2. Description of the Related Art A solar storage battery in which an amorphous silicon solar cell is combined with a secondary battery such as a nickel-cadmium storage battery or a lead storage battery is known. FIG. 9 shows an external view of a conventional photorechargeable battery, and FIG. 10 shows an equivalent circuit diagram of the battery shown in FIG. This conventional light secondary battery uses the power obtained by the solar cell
Is a two-stage type (indirect type) light secondary battery that stores power in a solar cell 14 and a storage battery 15.
However, there is a disadvantage that the structure of the battery is complicated and large, for example, it is necessary to provide the battery between them. Further, in order for such a battery to function properly, the power generated by the solar cell 1 needs to be adjusted to a voltage suitable for charging the storage battery 15 by the voltage adjustment circuit 16, and the energy loss for that purpose is also reduced. It has become big. In addition, the energy conversion step also has a problem that energy conversion is performed in three stages of light → electricity → electrochemistry. Further, in order to manufacture the solar cell 1, relatively high-level manufacturing equipment such as a pn junction equipment is required, and there is also difficulty in manufacturing.

一方、半導体電極を電解質と接触させた時に生じるエ
ネルギーバンドの曲りを利用して、光エネルギーを電気
エネルギーに変換する光化学電池についても、既に多く
の検討が進められている。しかしこれらは電池は、一般
に湿式太陽電池と呼ばれるものであり、第11図に示した
ように、半導体の光電極1の表面で生じた電気化学酸化
物は、対極18の表面で即座に還元され、電解質14は常に
初期の状態に保たれる構造であり、当然のことながら2
次電池としての蓄電機能はない。また、第12図に示した
ように、第11図の電池と同様の原理を応用して光エネル
ギーにより水溶液電解質4から酸素および水素を製造す
る試みもなされている。ここで製造した酸素と水素を燃
料電池のエネルギー源として利用することは可能である
が、本電池自身に2次電池としての機能がある訳ではな
い。
On the other hand, many studies have already been made on a photochemical cell that converts light energy into electric energy by utilizing the bending of an energy band generated when a semiconductor electrode is brought into contact with an electrolyte. However, these are generally called wet solar cells, and as shown in FIG. 11, the electrochemical oxide generated on the surface of the semiconductor photoelectrode 1 is immediately reduced on the surface of the counter electrode 18. , The electrolyte 14 is always kept in the initial state, and naturally
There is no power storage function as a secondary battery. Also, as shown in FIG. 12, an attempt has been made to produce oxygen and hydrogen from the aqueous electrolyte 4 by light energy by applying the same principle as the battery of FIG. Although the oxygen and hydrogen produced here can be used as an energy source of a fuel cell, the present cell does not necessarily have a function as a secondary cell.

本発明の目的は、光エネルギーを直接電気化学エネル
ギーに変換かつ蓄積し、さらにそのエネルギーを必要な
時に取り出し得る光化学2次電池、すなわち構造および
製造が簡単で、光により充電可能な2次電池を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a photochemical secondary battery capable of directly converting and storing light energy into electrochemical energy and extracting the energy when needed, that is, a light-chargeable secondary battery having a simple structure and manufacturing. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の光化学2次電池は、少なくともその一面が電
解質中に浸漬されたn型半導体からなる光極と、上記電
解質中に浸漬され、かつ上記光極と電気的に接続された
負極と、この負極とセパレータを介して上記電解質中に
浸漬され、かつ上記光極と電気的に絶縁された正極とを
具備してなることを解決手段とした。
The photochemical secondary battery of the present invention has a photoelectrode made of an n-type semiconductor at least one surface of which is immersed in an electrolyte, a negative electrode immersed in the electrolyte, and electrically connected to the photoelectrode. Means for solving the problem include a positive electrode which is immersed in the electrolyte via a negative electrode and a separator, and which is electrically insulated from the light electrode.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明、半導体と電気質界面の電気化学特性を利用し
て、光エネルギーにより直接電気化学的な物質変化を起
こさせ、かつその物質を蓄積(充電)し、必要な時に放
電できる電池を提供したことを最大の特徴としている。
これを実現する為、本発明は、従来の技術とは以下の点
で異なる。即ち、電解質中に光極(半導体電極)を浸
積するのみで、太陽電池等のpn接合におけると同様のエ
ネルギーバンド曲りを作った。また、負荷、また正極を
光極と直接電気接続し、かつ2次電池の一方の極である
正極、または負極を光極の近傍に配置した構造とし、こ
れにより光極と、これと電気接続された正極または負極
との間の光による充電反応、および正極と負極との間の
放電反応を一つの電池の中で実現した。比較的電圧の
高い2次電池を実現する為、p型光極の負極、n型光極
と正極とを電気接続し、かつp型光極と正極、およびn
型光極と負極とを近傍配置した構造とし、これらのすべ
ての電極を同一電解質に接触させ光化学2次電池を構成
した。光による変換(充電)効率を向上させる為、強
誘電性半導体を光極とし、予め、光極表面に垂直に電場
を印加した後、該電場を取払い電池を構成する。これに
より、外部電場を取除いた後も分極面構造は保持され、
光による光極中の励起電子とホールの分離効率を向上さ
せることができ、結果として、本発明電池の充電効率を
向上させることができる。光電極を、製造が比較的容
易な有機半導体である縮合多環芳香族化合物で構成す
る。
The present invention provides a battery capable of causing an electrochemical substance change directly by light energy, storing (charging) the substance, and discharging when necessary, by utilizing the electrochemical characteristics of the semiconductor and the electrical interface. That is the biggest feature.
To achieve this, the present invention differs from the prior art in the following points. That is, only by immersing the light electrode (semiconductor electrode) in the electrolyte, the same energy band bending as in the pn junction of a solar cell or the like was produced. In addition, the load and the positive electrode are electrically connected directly to the light pole, and the positive electrode or the negative electrode, which is one of the poles of the secondary battery, is arranged near the light pole, whereby the light pole is electrically connected to the light pole. The charging reaction by the light between the positive electrode or the negative electrode and the discharging reaction between the positive electrode and the negative electrode are realized in one battery. In order to realize a secondary battery with a relatively high voltage, the negative electrode of the p-type light pole, the n-type light pole and the positive electrode are electrically connected, and the p-type light pole and the positive electrode, and n
The photoelectrode and the negative electrode were arranged in the vicinity, and all these electrodes were brought into contact with the same electrolyte to constitute a photochemical secondary battery. In order to improve the conversion (charge) efficiency by light, a ferroelectric semiconductor is used as a light pole, and an electric field is applied in advance vertically to the surface of the light pole, and then the electric field is removed to form a battery. As a result, the polarization plane structure is maintained even after removing the external electric field,
The efficiency of separation of holes and excited electrons in the light pole by light can be improved, and as a result, the charging efficiency of the battery of the present invention can be improved. The photoelectrode is composed of a condensed polycyclic aromatic compound that is an organic semiconductor that is relatively easy to manufacture.

〔実施例〕〔Example〕

第1図および第2図は、本発明の第1の実施例を説明
する図であって、符号1はn型半導体よりなる光極であ
る。符号2および3は、それぞれ正極および負極、符号
4は電解質、符号5はセパレータ、符号6および7は、
正極端子および負極端子、符号8は接続導線、符号9は
電池ケース(容器)である。ここで光極1と負極3は接
続導線8によって電気的に接続されており、電解質4は
光極1と正極2と負極3とに接触している。また光極1
は、その表面に垂直に電場を印加した後その電場を取り
払って分極面構造を形成した後に、電池ケース9に取り
付けられる。以下に本実施例における充放電時の動作を
簡単に説明する。電解質4との接触界面において、光極
1のエネルギーバンドは電解質4側へ向かって上方曲り
となる。今、この光極1の表面へ太陽や蛍光燈等の光エ
ネルギーが照射されると、光極1のエネルギーバンドの
導電帯に電子が励起され、価電子帯にホールが生じる。
このホールは上記バンドの曲りに添って電解質4側へ運
ばれ、光極1の表面で電気化学酸化反応を正起する。伝
導帯に励起された電子は接続導線8を通って負極3の表
面に達し、そこで電気化学還元反応を行わしめる。その
結果、光極1の近傍には酸化生成物が、負極3の近傍に
は還元生成物がそれぞれ蓄積されて2次電池の充電反応
が進行する。一方、放電時には、負極3の表面で酸化反
応が進行し、この時生じた電子が正極端子6および負極
端子7に繋がれた負荷に供給され、充電時に光極1の表
面で生じた酸化生成物は、この電子によって正極2の表
面で還元される。このように本発明の光化学2次電池に
おけるエネルギー変換形態は光→電気化学エネルギーへ
の直接変換であり、また電圧調整回路等も不要であるの
で、従来のものに比べて変換効率の大幅な向上と、電池
構造の簡易化、小形化をはかることができる。
1 and 2 are views for explaining a first embodiment of the present invention, wherein reference numeral 1 denotes a light pole made of an n-type semiconductor. Symbols 2 and 3 are a positive electrode and a negative electrode, respectively, symbol 4 is an electrolyte, symbol 5 is a separator, symbols 6 and 7 are
A positive terminal and a negative terminal, reference numeral 8 denotes a connection lead, and reference numeral 9 denotes a battery case (container). Here, the light pole 1 and the negative electrode 3 are electrically connected by the connection conductor 8, and the electrolyte 4 is in contact with the light pole 1, the positive electrode 2, and the negative electrode 3. Light pole 1
Is attached to the battery case 9 after an electric field is applied perpendicularly to the surface and the electric field is removed to form a polarization plane structure. Hereinafter, the operation at the time of charging and discharging in this embodiment will be briefly described. At the contact interface with the electrolyte 4, the energy band of the light pole 1 is bent upward toward the electrolyte 4. Now, when the surface of the light pole 1 is irradiated with light energy such as the sun or a fluorescent lamp, electrons are excited in the conduction band of the energy band of the light pole 1 and holes are generated in the valence band.
This hole is carried toward the electrolyte 4 along the bending of the band, and causes an electrochemical oxidation reaction on the surface of the light pole 1. The electrons excited in the conduction band reach the surface of the negative electrode 3 through the connection conductor 8 and perform an electrochemical reduction reaction there. As a result, an oxidation product is accumulated near the light pole 1 and a reduction product is accumulated near the negative electrode 3, and the charging reaction of the secondary battery proceeds. On the other hand, at the time of discharging, an oxidation reaction proceeds on the surface of the negative electrode 3, and electrons generated at this time are supplied to a load connected to the positive electrode terminal 6 and the negative electrode terminal 7. The substance is reduced on the surface of the positive electrode 2 by the electrons. As described above, the energy conversion mode in the photochemical secondary battery of the present invention is direct conversion from light to electrochemical energy, and a voltage adjustment circuit or the like is not required. Thus, the battery structure can be simplified and downsized.

第3図および第4図は、いずれも本発明の第2の実施
例を説明する図であって、符号1がp型半導体よりなる
光極であることと、光極1と正極2とが接続導線8によ
って電気的に接続されていることを除けば、他の構成は
第1図および第2図に示した本発明のの第1の実施例と
全く同様の構成である。
FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the second embodiment of the present invention, wherein reference numeral 1 denotes a light pole made of a p-type semiconductor, and light pole 1 and positive electrode 2 are different from each other. Except for being electrically connected by the connection conductor 8, the other configuration is exactly the same as the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2.

第5図および第6図は、いずれも本発明の第3の実施
例を説明する図である。この例が第1の実施例と異なる
ところは光極1をn型半導体よりなる第1の光極10と、
p型半導体よりなる第2の光極11とに分割するとともに
これら第1の光極10と第2の光極11とを絶縁体層12によ
って絶縁状態とした点である。さらに、第1の光極10と
第2の光極11とは同一平面上に配置され第1の光極10は
負極3と、第2の光極11は正極2と、それぞれ接続導線
8と13とによって電気的に接続されている。
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams for explaining the third embodiment of the present invention. This example is different from the first embodiment in that the light pole 1 is replaced with a first light pole 10 made of an n-type semiconductor,
The point is that it is divided into a second light pole 11 made of a p-type semiconductor, and the first light pole 10 and the second light pole 11 are insulated by an insulator layer 12. Further, the first light pole 10 and the second light pole 11 are arranged on the same plane, the first light pole 10 is the negative electrode 3, the second light pole 11 is the positive electrode 2, and the connection conductor 8 is 13 and electrically connected.

また第1図ないし第6図に示した例は、いずれも光極
1の受光面が電解質4と接触しない実施例であるが電解
質4が透明であり、光エネルギーの減衰が殆ど無視でき
る程度であれば、第8図に第2図を参照して例示する如
く受光面が電解質4と接触し、電池反応面として作用す
る構造とすることもできる。この場合にも、上記事情は
全く同じであり、光極1と電解質4との接触面積が増大
する為、変換効率の向上を期待することができる。この
ような構造は第3図ないし第6図に示した例の場合に適
用しても同様の機能と効果を奏する。
1 to 6 are examples in which the light receiving surface of the light pole 1 is not in contact with the electrolyte 4, but the electrolyte 4 is transparent, and the attenuation of light energy is almost negligible. If so, a structure in which the light receiving surface comes into contact with the electrolyte 4 and acts as a battery reaction surface as illustrated in FIG. 8 with reference to FIG. 2 may be employed. In this case as well, the situation is exactly the same, and the contact area between the light pole 1 and the electrolyte 4 increases, so that an improvement in conversion efficiency can be expected. Such a structure has similar functions and effects when applied to the example shown in FIGS. 3 to 6.

上記いずれの実施例においても光極1はGaP,GaAs,AlA
s,ZnS,AlSb,InP,CdS,GaSb,InAs,ZnTe,SiC,BaTiO3,TiO2,
ZnO,Ag2S,Ag2Se,Ag2Te,SnO2,ThO2,V2O5,Nb2O5,Ta2O5,Bi
2S3,M0O3,WO3,NaxWO3,LixWO3,KxWO3(以上、x=0〜
1),MnO2,FeS2,HgSe,Bi2Se3,PbCrO4,PbOx(x=0〜
2),CdSe,PbSe(x>0.1),Sb2Te3,Cr2O3,MnO3,FeOx
(x<1),FeS,NiO,CoO,Pr2O3,CuI,Ag2O,SnS,MoO2,Bi2
O3等の化合物半導体、Si,Ge,Se等の無機半導体、アント
ラセン、テトラセン、ペンタセン、ピレン、ペリレン、
アンサンスレン、オバレン、コロネン、ビオランスレ
ン、イソビオランスレン、ピランスレン、アンサンスロ
ン、ビオランスロン、イソビオランスロン、ピランスロ
ン、シアナンスロン、イソダンスロンブラック、フラバ
ンスロン、インダンスロン、フタロシアニン、銅フタロ
シアニン、石墨等の縮合多環芳香族化合物、ポリアセチ
レン、ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリチィオ
フェン、ポリピロール等の高分子、および強誘電性を有
するPbZr0 3TiO0 7O3に代表されるPbZr Ti1- O3、Pb1-
M2 NbO6(x=0〜1、M=K,Na等のアルカリ金属)な
どから構成される。また電解質4は、アセトニトリル、
プロピレンカーボネイト等の非水溶媒、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム等の塩基、硫酸、酢酸等の酸、お
よびフエロシアン化カリウム/フェリシアン化カリウム
等の酸化還元溶液、およびこれらの混合溶液等から構成
される。電池ケース(容器)9はABS樹脂やふっ素樹脂
等これらの電解質に侵されない材質のものであれば特に
限定されない。電池ケース9の受光面部分は光極1が電
池ケース9を兼ねるか、透明なケース材料が構成され
る。接続導線8および13は表面が電解質4に侵されない
絶縁被覆された銅線等で構成される。また、正極2およ
び負極3は、白金、パラジウム、鉄、ナトリウム、錫、
銅、炭素、ニッケル、亜鉛、鉛、カドミウム、リチウム
およびそれらの酸化物等で構成される。
In any of the above embodiments, the light pole 1 is made of GaP, GaAs, AlA.
s, ZnS, AlSb, InP, CdS, GaSb, InAs, ZnTe, SiC, BaTiO 3 , TiO 2 ,
ZnO, Ag 2 S, Ag 2 Se, Ag 2 Te, SnO 2 , ThO 2 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Bi
2 S 3 , M 0 O 3 , WO 3 , NaxWO 3 , LixWO 3 , KxWO 3 (all x = 0 to
1), MnO 2 , FeS 2 , HgSe, Bi 2 Se 3 , PbCrO 4 , PbOx (x = 0 to 1)
2), CdSe, PbSe (x > 0.1), Sb 2 Te 3, Cr 2 O 3, MnO 3, FeOx
(X <1), FeS, NiO, CoO, Pr 2 O 3, CuI, Ag 2 O, SnS, MoO 2, Bi 2
Compound semiconductors such as O 3 , inorganic semiconductors such as Si, Ge, Se, anthracene, tetracene, pentacene, pyrene, perylene,
Ansanthrene, ovalene, coronene, biolanthrene, isobiolanthrene, pyranthrene, anthanthrone, biolanthrone, isobiolanthrone, pyranthrone, cyananthrone, isodanthrone black, flavanthrone, indanthrone, phthalocyanine, copper phthalocyanine, graphite, etc. condensed polycyclic aromatic compounds, polyacetylene, polyaniline, polyparaphenylene, Porichiiofen, PbZr Ti 1-O 3 represented by PbZr 0 3 TiO 0 7 O 3 having a polymer and ferroelectric polypyrrole, Pb 1 -
M 2 NbO 6 (x = 0 to 1, M = K, an alkali metal such as Na) or the like. The electrolyte 4 is acetonitrile,
It is composed of a non-aqueous solvent such as propylene carbonate, a base such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, an acid such as sulfuric acid and acetic acid, an oxidation-reduction solution such as potassium ferrosyanide / potassium ferricyanide, and a mixed solution thereof. The battery case (container) 9 is not particularly limited as long as it is made of a material that is not affected by these electrolytes, such as an ABS resin or a fluororesin. In the light receiving surface portion of the battery case 9, the light pole 1 also serves as the battery case 9, or a transparent case material is formed. The connecting conductors 8 and 13 are made of copper wire or the like whose surface is not covered by the electrolyte 4 and is coated with an insulating material. The positive electrode 2 and the negative electrode 3 are made of platinum, palladium, iron, sodium, tin,
It is composed of copper, carbon, nickel, zinc, lead, cadmium, lithium and oxides thereof.

このように、第1の実施例ないし第3の実施例に示し
た構造とすることによって、従来の技術に比べて、遥か
に簡単な構造で、かつ変換効率の高い光による充電が可
能な2次電池を提供することができる。
As described above, by adopting the structure shown in the first embodiment to the third embodiment, it is possible to charge with light having a much simpler structure and higher conversion efficiency than the conventional technology. A secondary battery can be provided.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明では、電解質中に光極
(半導体電極)を浸積することで形成されるエネルギー
バンド曲りを利用して、光エネルギー→電気化学エネル
ギーへの変換を行うとともに、負極、または正極の光極
と直接電気接続し、かつ2次電池の一方の極である正極
または負極を光極の近傍に配置した構造とし、これによ
り光極と、これと電気接続された正極または負極との間
の光による充電反応、および正極と負極との間の放電反
応を一つの電池の中で実現した。これにより従来の太陽
電池と2次電池の組合せによる光2次電池においては不
可欠であった電圧調整回路を不要とし電池構造を簡略化
することができ、かくして製造が簡単になるという極め
て大きな効果がある。
As described above, according to the present invention, the energy band is formed by immersing the light electrode (semiconductor electrode) in the electrolyte, and the light energy is converted from electrochemical energy to electrochemical energy. Or a structure in which the positive electrode or the negative electrode, which is one of the poles of the secondary battery, is electrically connected directly to the positive electrode or the positive electrode, and the positive electrode or the negative electrode, which is electrically connected to the light electrode, The charging reaction by light between the negative electrode and the discharging reaction between the positive electrode and the negative electrode were realized in one battery. This eliminates the need for a voltage adjustment circuit, which is indispensable in a conventional photovoltaic cell using a combination of a solar cell and a secondary cell, and simplifies the cell structure, thus greatly simplifying the production. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図および第2図は、いずれも本発明の第1の実施例
を示したものであって第1図は概略斜視図、第2図は、
第1図のII−II線断面視図、第3図および第4図は、い
ずれも本発明の第2の実施例を示したものであって第3
図は概略斜視図、第4図は第3図のIV−IV線断面視図、
第5図および第6図は、いずれも本発明の第3の実施例
を示したものであって第5図は概略斜視図、第6図は第
5図のVI−VI線断面視図、第7図および第8図は、いず
れも本発明の第4の実施例を示したものであって第7図
は概略斜視図、第8図は第7図のVIII−VIII線断面視
図、第9図は、従来の2次電池の概略斜視図、第10図
は、第9図に示した2次電池の等価回路図、第11図は従
来技術である再生型湿式太陽電池の概略構成図、第12図
は光による酸素水素生成型電池の概略構成図である。 1……光極、2……正極、3……負極、4……電解質、
5……セパレータ、9……ケース、10……第1の光極、
11……第2の光極、12……絶縁体層。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view, and FIG.
FIG. 1 is a sectional view taken along line II-II, and FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
The figure is a schematic perspective view, FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3,
5 and 6 show a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic perspective view, FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic perspective view, FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. FIG. 9 is a schematic perspective view of a conventional secondary battery, FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the secondary battery shown in FIG. 9, and FIG. 11 is a schematic configuration of a conventional regenerative wet-type solar cell. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an oxygen-hydrogen generating battery using light. 1 ... Light electrode, 2 ... Positive electrode, 3 ... Negative electrode, 4 ... Electrolyte,
5 ... separator, 9 ... case, 10 ... first light pole,
11 ... second light pole, 12 ... insulator layer.

フロントページの続き (72)発明者 堀江 利夫 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−19775(JP,A) 特開 昭56−93270(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 14/00 Continuation of front page (72) Inventor Toshio Horie 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-63-19775 (JP, A) JP-A-56-93270 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 14/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくともその一面が電解質中に浸潰され
たn型半導体からなる光極と、上記電解質中に浸潰さ
れ、かつ上記光極と電気的に接続された負極と、 この負極とセパレータを介して上記電解質中に浸潰さ
れ、かつ上記光極と電気的に絶縁された正極とを具備し
てなり、 前記光極は、強誘電体からなるとともに分極面構造が形
成されたものであることを特徴とする光化学2次電池。
1. A photoelectrode made of an n-type semiconductor at least one side of which is immersed in an electrolyte, a negative electrode immersed in the electrolyte and electrically connected to the photoelectrode, A cathode immersed in the electrolyte via a separator and electrically insulated from the photoelectrode, wherein the photoelectrode is made of a ferroelectric material and has a polarized surface structure A photochemical secondary battery, characterized in that:
【請求項2】少なくともその一面が電解質中に浸潰され
たp型半導体からなる光極と、 上記電解質中に浸潰され、かつ上記光極と電気的に接続
された正極と、 この正極とセパレータを介して上記電解質中に浸潰さ
れ、かつ上記光極と電気的に絶縁された負極とを具備し
てなり、 前記光極は、強誘電体からなるとともに分極面構造が形
成されたものであることを特徴とする光化学2次電池。
2. A photoelectrode made of a p-type semiconductor at least one surface of which is immersed in an electrolyte; a positive electrode immersed in the electrolyte and electrically connected to the photoelectrode; A negative electrode which is immersed in the electrolyte via a separator and is electrically insulated from the light pole, wherein the light pole is made of a ferroelectric material and has a polarized surface structure formed. A photochemical secondary battery, characterized in that:
【請求項3】少なくともその一面が電解質中に浸潰され
たn型半導体からなる第1の光極と、 少なくともその一面が電解質中に浸潰されたp型半導体
からなる第2の光極と、 上記電解質中に浸潰され、かつ上記第1の光極と電気的
に接続されるとともに上記第2の光極と絶縁された負極
と、 この負極とセパレータを介して上記電解質中に浸潰さ
れ、かつ上記第2の光極と電気的に接続されるとともに
上記第1の光極と絶縁された正極とを具備してなり、 前記光極は、強誘電体からなるとともに分極面構造が形
成されたものであることを特徴とする光化学2次電池。
3. A first light pole made of an n-type semiconductor whose at least one surface is immersed in an electrolyte, and a second light electrode made of a p-type semiconductor whose at least one surface is immersed in an electrolyte. A negative electrode immersed in the electrolyte and electrically connected to the first light electrode and insulated from the second light electrode; immersed in the electrolyte via the negative electrode and a separator; And a positive electrode electrically connected to the second light pole and insulated from the first light pole. The light pole is made of a ferroelectric material and has a polarized surface structure. A photochemical secondary battery, which is formed.
【請求項4】電解質中に光極を完全に浸潰したことを特
徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載の光化
学電池。
4. The photochemical cell according to claim 1, wherein the photoelectrode is completely immersed in the electrolyte.
【請求項5】電解液中に浸潰させた正極と、前記電解液
中に浸潰させた負極と、 前記正極または前記負極の少なくとも一方に接続される
強誘電体からなる光極とを少なくとも備えた光化学2次
電池の製造方法であり、 前記強誘電体に電場を印加することにより前記光極に分
極面構造を形成することを特徴とする光化学2次電池の
製造方法。
5. A battery comprising: a positive electrode immersed in an electrolyte; a negative electrode immersed in the electrolyte; and a photoelectrode made of a ferroelectric connected to at least one of the positive electrode and the negative electrode. A method for manufacturing a photochemical secondary battery, comprising: forming a polarization plane structure on the light pole by applying an electric field to the ferroelectric substance.
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