JP6770229B2 - 光化学電極及び酸素発生装置 - Google Patents
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Description
先ず、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態は、光化学電極の一例である。図1は、第1の実施形態に係る光化学電極の構成を示す断面図である。図2は、第1の実施形態に係る光化学電極内のエネルギの関係を示す図である。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、光化学電極1を備えた酸素発生装置に関する。図4は、第2の実施形態に係る酸素発生装置の構成を示す図である。
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、光化学電極1を備えた酸素発生装置に関する。図5は、第3の実施形態に係る酸素発生装置の構成を示す図である。
光吸収層と、
前記光吸収層上の酸素発生反応の触媒層と、
前記触媒層上の導電層と、
を有し、
前記触媒層の価電子帯の上端は前記光吸収層の価電子帯の上端より高く、
前記導電層の仕事関数は前記触媒層の仕事関数より大きいことを特徴とする光化学電極。
前記光吸収層とタイプIIのヘテロ接合をする光透過層を有し、
前記光吸収層は前記光透過層上にあり、
前記光吸収層の価電子帯の上端は前記光透過層の価電子帯の上端より高いことを特徴とする付記1に記載の光化学電極。
前記光透過層のバンドギャップは3eV以上であることを特徴とする付記2に記載の光化学電極。
前記光透過層は、SrTiO3、(La0.3Sr0.7)(Al0.65Ta0.35)O3(LSAT)、LaAlO3、MgO、NdGaO3、又はDyScO3を含むことを特徴とする付記2又は3に記載の光化学電極。
前記光吸収層のバンドギャップは3eV以下であることを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の光化学電極。
前記光吸収層のバンドギャップは1eV以上3eV以下であることを特徴とする付記5に記載の光化学電極。
前記触媒層はCo若しくはNi又はこれらの両方の酸化物を含むことを特徴とする付記1乃至6のいずれか1項に記載の光化学電極。
前記導電層は多孔質であることを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載の光化学電極。
前記導電層はAu層であることを特徴とする付記1乃至8のいずれか1項に記載の光化学電極。
前記光吸収層はペロブスカイト構造を備えた酸化物を含むことを特徴とする付記1乃至9のいずれか1項に記載の光化学電極。
前記酸化物はBiFeO3であることを特徴とする付記10に記載の光化学電極。
電解質水溶液と、
前記電解質水溶液中の付記1乃至11のいずれか1項に記載の光化学電極と、
前記電解質水溶液中のカソード電極と、
を有することを特徴とする酸素発生装置。
11:光透過層
12:光吸収層
13:触媒層
14:導電層
21:酸素発生装置
22:カソード電極
23:槽
24:窓
25:電解質水溶液
26:配線
Claims (3)
- 光吸収層と、
前記光吸収層上の酸素発生反応の触媒層と、
前記触媒層上の多孔質の導電層と、
を有し、
前記触媒層の価電子帯の上端は前記光吸収層の価電子帯の上端より高く、
前記導電層の仕事関数は前記触媒層の仕事関数より大きいことを特徴とする光化学電極。 - 前記光吸収層のバンドギャップは1eV以上3eV以下であることを特徴とする請求項1に記載の光化学電極。
- 電解質水溶液と、
前記電解質水溶液中の請求項1又は2に記載の光化学電極と、
前記電解質水溶液中のカソード電極と、
を有することを特徴とする酸素発生装置。
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