PL225101B1 - Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznego - Google Patents
Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznegoInfo
- Publication number
- PL225101B1 PL225101B1 PL402029A PL40202912A PL225101B1 PL 225101 B1 PL225101 B1 PL 225101B1 PL 402029 A PL402029 A PL 402029A PL 40202912 A PL40202912 A PL 40202912A PL 225101 B1 PL225101 B1 PL 225101B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- eutectic
- anode
- contact
- front plate
- conductive
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N strontium titanate Chemical compound [Sr+2].[O-][Ti]([O-])=O VEALVRVVWBQVSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RDOUUDPRYOXGBF-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[Ti+4].[Ni+2] Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4].[Ni+2] RDOUUDPRYOXGBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- DGXKDBWJDQHNCI-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium nickel(2+) Chemical compound [Ni++].[O-][Ti]([O-])=O DGXKDBWJDQHNCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2027—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode
- H01G9/2036—Light-sensitive devices comprising an oxide semiconductor electrode comprising mixed oxides, e.g. ZnO covered TiO2 particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/50—Processes
- C25B1/55—Photoelectrolysis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest anoda, zwłaszcza do ogniw fotoelektrochemicznych, obejmująca płytkę przednią (1), tylny kontakt elektryczny (3) i warstwę kontaktową (2), umieszczoną pomiędzy płytką przednią (1), a tylnym kontaktem elektrycznym (3), przy czym płytka przednia (1) wykonana jest z materiału eutektycznego. Wynalazek obejmuje także zastosowanie materiału eutektycznego jako płytki przedniej (1) w anodzie, zwłaszcza do ogniw fotoelektrochemicznych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są elektrody - anody stosowane w ogniwach fotoelektrochemicznych, jako elektrody pracujące. Bardziej szczegółowo, chodzi o fotoelektrody, na których zachodzi proces rozkładu wody na tlen i generacja ładunków, które przez obwód elektryczny przenoszone są do elektrod, na których otrzymywany jest wodór, z wykorzystaniem energii promieniowania elektromagnetycznego (w tym słonecznego).
Elektrody do utleniania wody w procesie fotolizy (fotoanody) muszą spełniać kilka istotnych wymagań [1,2]:
a) Muszą absorbować wystarczająco wysoko energetyczne fotony aby zachodził proces fotolizy wody.
b) . Muszą być stabilne podczas tego procesu.
c) Muszą mieć jak największą wydajność - przerwa wzbroniona materiałów musi być w zakresie światła widzialnego.
d) Sposób wytwarzania i przygotowania powinien mieć potencjał zastosowania w skali przemysłowej (możliwość skalowania, tanie materiały wejściowe).
W stanie techniki do budowy takich elektrod wykorzystywano m.in. materiały tlenkowe w postaci proszku, z ewentualnym dodatkiem katalizatora. Tak przygotowany materiał doprowadzano do kontaktu z parą wodną w warunkach naświetlania promieniowaniem elektromagnetycznym (UV lub widzialnym). Publikacja [1] zawiera szeroki przegląd rozmaitych materiałów i katalizatorów, stosowanych w formie proszku.
Znanym w stanie techniki sposobem nanoszenia wyżej wspomnianych materiałów, w postaci rozdrobnionych ziaren, na powierzchnię elektrody jest metoda zol-żel [2].
Zgodnie z ujawnieniem zawartym w publikacji [2] w stanie techniki zidentyfikowano problem doboru właściwych materiałów służących do budowy fotoanody do fotolizy wody. Z jednej strony - materiały te muszą spełniać warunki wskazane w punktach a)-d) powyżej. Z drugiej - z oczywistych względów muszą one być stabilne chemicznie w warunkach kontaktu z wodą (np. w postaci pary). Stabilne chemicznie są wskazane wyżej materiały tlenkowe. Jednak w większości przypadków przerwa wzbroniona tych materiałów tlenkowych jest zbyt duża dla efektywnej absorpcji światła widzialnego.
Istnieje zatem potrzeba znalezienia nowych materiałów, odpowiednich materiałów na fotoanody, spełniających warunki wskazane w punktach a)-d) powyżej i stabilnych chemicznie w warunkach kontaktu z elektrolitem (mogącym zawierać różne substancje takie jak kwasy, zasady, NaCl oraz i nne), w szczególności z wodnym roztworem elektrolitu.
Dlatego też celem obecnego wynalazku jest zaproponowanie fotoanody, zwłaszcza do ogniw fotoelektrochemicznych do fotolizy wody, spełniających powyższe warunki. Nieoczekiwanie okazało się, że elektrody wykonane z materiałów eutektycznych spełniają wszystkie te wymagania.
Zgodnie z wynalazkiem, anoda do ogniw fotoelektrochemicznych, obejmująca płytkę przednią wykonaną z materiału eutektycznego wybranego z grupy obejmującej tytanian strontu-tlenek tytanu i tytanian niklu-tlenek tytanu, tylny kontakt elektryczny i warstwę kontaktową umieszczoną pomiędzy płytką przednią a tylnym kontaktem elektrycznym, charakteryzuje się tym, że warstwa kontaktowa wykonana jest z materiału wybranego z grupy obejmującej: pastę przewodzącą, korzystnie srebrną, grafenową, medium przewodzące zapewniające kontakt omowy.
Korzystnie, warstwa kontaktowa, umieszczona pomiędzy płytką przednią a tylnym kontaktem elektrycznym zabezpieczona jest od zewnątrz warstwą wodoodporną, korzystnie z żywicy epoksydowej.
Korzystnie, tylny kontakt elektryczny wykonany jest z metalu, korzystnie miedzi, szkła przewodzącego, ITO, FTO, płytki dielektrycznej pokrytej przewodzącą warstwą.
Szczególnie korzystnie, wspomniany materiał eutektyczny jest kompozytem eutektycznym, a zwłaszcza kompozytem eutektycznym o strukturze krystalicznej. Tego typu kompozyt charakteryzuje się wysoką krystalicznością, oraz często ostrymi granicami międzyfazowymi mogącymi pozwolić na lepszy przepływ ładunku.
Wynalazek obejmuje także zastosowanie materiału eutektycznego wybranego z grupy obejmującej tytanian strontu-tlenek tytanu i tytanian niklu-tlenek tytanu jako płytki przedniej w takiej anodzie.
Ogólnie, wytwarzanie elektrod według wynalazku, polega na skonstruowaniu elektrody pracującej w oparciu o materiał eutektyczny i tylny kontakt elektryczny. Z materiału eutektycznego wykonuje się zgodnie z wynalazkiem płytkę przednią 1 anody, t.j. tę część, która ma bezpośredni kontakt z ele ktrolitem w procesie fotolizy. Materiał eutektyczny połączony jest za pomocą pasty srebrnej (lub innej
PL 225 101 B1 pasty przewodzącej lub medium przewodzącego) z tylnym kontaktem, którym może być metal (np. miedź) lub inny materiał dobrze przewodzący taki np. jak ITO (tlenek cyny domieszkowany indem), szkło przewodzące, płytka dielektryczna pokryta przewodzącą warstwą itp.
Materiał eutektyczny musi mieć niewielką grubość (ok. 20 pm), aby nie zachodziły procesy rekombinacji i aby spadki omowe były niewielkie. Grubość elektrody osiąga się przez szlifowanie i pol erowanie elektrody.
Technologia wytwarzania materiałów eutektycznych o dużej powierzchni [3], a zwłaszcza krystalicznych materiałów eutektycznych, umożliwiła wytworzenie kryształów eutektycznych o odpowiedniej powierzchni do zastosowań jako fotoanody w ogniwach fotoelektrochemicznych. Materiały eutektyczne posiadają kilka bardzo ważnych zalet w stosunku do innych materiałów:
• są wysoce krystaliczne, • mogą być stabilne elektrochemicznie, • zależnie od składu, mogą mieć mierzalny fotoprąd przy oświetlaniu światłem słonecznym, • mają dużą ilość granic międzyfazowych, co może umożliwić lepszy transport ładunku, • są materiałami o dwu lub kilku przerwach wzbronionych, co może umożliwić absorbcję promieniowania elektromagnetycznego w szerszym zakresie, • krystalizacja materiału eutektycznego lub o składzie podobnym do eutektycznego umożliwia uzyskanie materiału hybrydowego łączącego wiele różnych rodzajów faz składowych, które mogą być tak dobrane, aby pokryć tylko konkretny zakres absorbcji promieniowania elektromagnetycznego lub jak najszerszy zakres promieniowania elektromagnetycznego (np. obejmujący cały zakres promieniowania słonecznego).
Korzystne przykłady wykonania wynalazku
Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:
fig. 1 przedstawia schemat elektrody (fotoanody) według wynalazku, w przykładzie realizacji, fig. 2 przedstawia wyniki pomiarów gęstości prądu dla fotoelektrody wytworzonej zgodnie z przykładem 1, tj. SrTiO3-TiO2, przy zastosowaniu elektrolitu 1M H2SO4, fig. 3 przedstawia wyniki pomiarów stabilności gęstości prądu w czasie dla tej fotoelektrody, przy zastosowaniu elektrolitu 1M H2SO4, fig. 4 przedstawia wyniki pomiarów gęstości prądu dla fotoelektrody wytworzonej zgodnie z przykładem 2, tj. NiTiO3-TiO2, przy zastosowaniu elektrolitu 1M H2SO4, fig. 5 przedstawia wyniki pomiarów stabilności gęstości prądu w czasie dla tej fotoelektrody, przy czym dodatkowy, mniejszy wykres umieszczony na tym rysunku przedstawia szczegółowo przebieg gęstości fotoprądu w czasie od 1440 do 1448 sekund, przy zastosowaniu elektrolitu 1M H2SO4.
Schemat elektrody (fotoanody) według wynalazku, w przykładzie realizacji, przedstawiono na fig. 1. Składa się ona z cienkiej warstwy materiału eutektycznego 1 o właściwościach półprzewodzących, kontaktu omowego 2 z pasty srebrnej (lub innej pasty przewodzącej lub medium przewodzącego zapewniającego kontakt omowy) oraz tylnego kontaktu elektrycznego 3, który może być z metalu (np. miedzi) albo innego materiału przewodzącego prąd elektryczny (np. jak ITO (tlenek cyny domieszkowany indem), szkło przewodzące, płytka dielektryczna pokryta przewodzącą warstwą itp.).
Poniższe przykłady przedstawiają wytworzenie elektrody według wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Materiał eutektyczny 1 (tytanian strontu - tlenek tytanu), przygotowany wg. procedury opisanej w [3], tnie się na płytki o wymiarach 5 x 5 mm i grubości 0,2 mm. Płytki poleruje się jednostronnie. Płytki te przykleja się za pomocą pasty srebrnej 2 (dostępnej w handlu) na szkle przewodzącym 3 (FTO). Stanowią one zatem płytki przednie 1 w wytwarzanych elektrodach. Tak przygotowaną elektrodę wygrzewa się przez 2 h w temperaturze 200°C. Następnie ścienią się elektrodę do optymalnej grubości (np. 20 pm) w procesie polerowania. Przygotowaną elektrodę zabezpiecza się żywicą epoksydową na granicy pomiędzy materiałem eutektycznym 1 a tylnym kontaktem elektrycznym 3, w miejscu, gdzie znajduje się pasta przewodząca 2.
Dla tak przygotowanej fotoelektrody wykonano pomiary gęstości fotoprądu i jej stabilności w czasie. Wyniki pomiarów zostały przedstawione na fig. 2 i 3.
Największa gęstość fotoprądu dla elektrody wykonanej z eutektyku SrTiO3-TiO2 o grubości 2 pm otrzymana przy oświetleniu lampą ksenonową o mocy 150 W z filtrem wodnym to 8 mA/cm . Elektroda wykonana z SrTiO3-TiO2 wykazuje dużą stabilność w czasie w środowisku zastosowanego elektrolitu (1M H2SO4,) - mierzony czas to 4000 [s].
PL 225 101 B1
P r z y k ł a d 2
Materiał eutektyczny 1 (tytanian niklu - tlenek tytanu), przygotowany z wykorzystaniem prętów o średnicy ok. 3 mm wykonanych z tego materiału, zgodnie z procedurą opisaną w [4], tnie się na dyski o grubości 0,5 mm. Dyski poleruje się jednostronnie. Dyski te przykleja się za pomocą pasty srebrnej 2 (dostępnej w handlu) na szkle przewodzącym 3 (FTO). Stanowią one zatem płytki przednie 1 w wytwarzanych elektrodach. Tak przygotowaną elektrodę wygrzewa się przez 2 h w temperaturze 200°C. Następnie ścienią się elektrodę do grubości optymalnej (np. ok. 20 pm) w procesie szlifowania/polerowania. Przygotowaną elektrodę zabezpiecza się żywicą epoksydową na granicy pomiędzy materiałem eutektycznym 1 a tylnym kontaktem elektrycznym 3, w miejscu, gdzie znajduje się pasta przewodząca 2.
Dla tak przygotowanej fotoelektrody wykonano pomiary gęstości fotoprądu i jej stabilności w czasie. Wyniki pomiarów zostały przedstawione na fig. 4 i 5. Dodatkowo, mniejszy wykres umies zczony na fig. 5 przedstawia przebieg gęstości fotoprądu w czasie od 1440 do 1448 sekund.
Największa gęstość fotoprądu dla elektrody wykonanej z eutektyku NiTiO3-TiO2, o grubości 20 pm otrzymana do tej pory przy oświetleniu lampą ksenonową o mocy 150 W z filtrem wodnym to 3 mA/cm . Elektroda wykonana z NiTiO3-TiO2 wykazuje dużą stabilność w czasie, w środowisku zastosowanego elektrolitu (1M H2SO4) - mierzony czas to 2400 [s].
Literatura
[1] . F. E. Osterloh „Inorganic Materials as Catalysts for Photochemical Splitting of Water” Chem.
Mat. 20 (2008), p. 35.
[2] . B. D. Alexander, P. J. Kulesza, I. Rutkowska, R. Solarska, J. Augustyński, „Metal oxide photoanodes for solar hydrogen production”, J. Mater. Chem, 18 (2008), p. 2298.
[3] . K. Bieńkowski, S. Turczyński, R. Diduszko, M. Gaje, E. Górecka, D. A. Pawlak „Growth of a plate-shaped SrTiO3-TiO2 eutectic”, Crystal Growth & Design, 11 (2011), p. 3935.
[4] . K. Kolodzejak, S. Turczyński, R, Diduszko, L. Klimek, D. A. Pawlak „Tb3Sc2Al3O12 - TbScO3 eutectic self-organized microstructure for meatamaterials and photonic crystals applications”, Opto-Electronic Review, 14 no. 3 (2006), p. 205.
Claims (5)
1. Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych, obejmująca płytkę przednią (1) wykonaną z materiału eutektycznego wybranego z grupy obejmującej tytanian strontu-tlenek tytanu i tytanian niklutlenek tytanu, tylny kontakt elektryczny (3) i warstwę kontaktową (2) umieszczoną pomiędzy płytką przednią (1) a tylnym kontaktem elektrycznym (3), znamienna tym, że warstwa kontaktowa (2) wykonana jest z materiału wybranego z grupy obejmującej: pastę przewodzącą, korzystnie srebrną, grafenową, medium przewodzące zapewniające kontakt omowy.
2. Anoda według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa kontaktowa (2), umieszczona pomiędzy płytką przednią (1) a tylnym kontaktem elektrycznym (3) zabezpieczona jest od zewnątrz warstwą wodoodporną, korzystnie z żywicy epoksydowej.
3. Anoda według zastrzeżeń 1 albo 2, znamienna tym, że tylny kontakt elektryczny (3) wykonany jest z metalu, korzystnie miedzi, szkła przewodzącego, ITO, FTO, płytki dielektrycznej pokrytej przewodzącą warstwą.
4. Anoda według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń od 1 do 3, znamienna tym, że wspomniany materiał eutektyczny jest kompozytem eutektycznym, a zwłaszcza kompozytem eutektycznym o strukturze krystalicznej.
5. Zastosowanie materiału eutektycznego wybranego z grupy obejmującej tytanian strontutlenek tytanu i tytanian niklu-tlenek tytanu, jako płytki przedniej (1) w anodzie do ogniw fotoelektrochemicznych wg. zastrz. 1 -4.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402029A PL225101B1 (pl) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznego |
| EP13180311.6A EP2743946B1 (en) | 2012-12-13 | 2013-08-13 | Use of Material, Especially an Eutectic One, as an Active Layer in an Electrode and an Electrode Comprising an Active Layer of Material, Especially an Eutectic One |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL402029A PL225101B1 (pl) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL402029A1 PL402029A1 (pl) | 2014-06-23 |
| PL225101B1 true PL225101B1 (pl) | 2017-02-28 |
Family
ID=48951397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL402029A PL225101B1 (pl) | 2012-12-13 | 2012-12-13 | Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznego |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2743946B1 (pl) |
| PL (1) | PL225101B1 (pl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107881524B (zh) * | 2017-01-18 | 2019-04-02 | 黄河科技学院 | 采用Ni1-xFexOOH修饰二氧化钛光阳极进行光电催化分解水制氢的方法 |
| CN107324441B (zh) * | 2017-07-07 | 2019-08-20 | 黄河科技学院 | 镍铁羟基氧化物修饰钒酸铋光电极及其制备方法、应用 |
| CN110016691B (zh) * | 2019-04-02 | 2020-05-19 | 台州学院 | 一种WO3/Fe2O3/Mn3O4复合光阳极薄膜的制备方法 |
| CN110237847B (zh) * | 2019-07-22 | 2021-07-23 | 清华大学 | 电催化剂、电极及其制备方法和用途 |
| CN110808294B (zh) * | 2019-10-21 | 2021-07-23 | 复旦大学 | 二维铌酸锶纳米片紫外光电晶体管探测器 |
| CN110644017B (zh) * | 2019-11-14 | 2021-03-19 | 常州工程职业技术学院 | 一种树枝状银-氧化铁复合光电极及其制备方法 |
| CN113571717B (zh) * | 2021-07-23 | 2024-03-19 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种高效光电极及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4144147A (en) * | 1977-09-26 | 1979-03-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Photolysis of water using rhodate semiconductive electrodes |
| US5428249A (en) | 1992-07-15 | 1995-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic device with improved collector electrode |
| JP3438142B2 (ja) * | 1992-09-18 | 2003-08-18 | 松下電器産業株式会社 | 中・大容量密閉式金属酸化物・水素蓄電池 |
| CN1129198C (zh) * | 1997-02-03 | 2003-11-26 | 松下电器产业株式会社 | 碱性蓄电池的正极活性材料的制造方法 |
| JP4662122B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2011-03-30 | 財団法人電力中央研究所 | 超親水性薄膜及びその形成方法 |
| JP4903444B2 (ja) | 2006-01-24 | 2012-03-28 | シャープ株式会社 | 光電変換素子 |
| KR20120007385A (ko) | 2010-07-14 | 2012-01-20 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-12-13 PL PL402029A patent/PL225101B1/pl unknown
-
2013
- 2013-08-13 EP EP13180311.6A patent/EP2743946B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2743946A3 (en) | 2014-09-24 |
| EP2743946A2 (en) | 2014-06-18 |
| PL402029A1 (pl) | 2014-06-23 |
| EP2743946B1 (en) | 2017-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Girish et al. | Multi-functional Zn2TiO4: Sm3+ nanopowders: excellent performance as an electrochemical sensor and an UV photocatalyst | |
| PL225101B1 (pl) | Anoda do ogniw fotoelektrochemicznych i zastosowanie materiału eutektycznego | |
| Ramasamy et al. | Ordered mesoporous SnO2− based photoanodes for high-performance dye-sensitized solar cells | |
| Sharma et al. | Improved photoelectrochemical water splitting performance of Cu2O/SrTiO3 heterojunction photoelectrode | |
| Lei et al. | Ordered crystalline TiO2 nanotube arrays on transparent FTO glass for efficient dye-sensitized solar cells | |
| Zhou et al. | Photoelectrodes based upon Mo: BiVO4 inverse opals for photoelectrochemical water splitting | |
| Asadzadeh et al. | Facile deposition of porous fluorine doped tin oxide by Dr. Blade method for capacitive applications | |
| Liu et al. | Vertically oriented TiO2 nanotube arrays grown on Ti meshes for flexible dye-sensitized solar cells | |
| Bignozzi et al. | Nanostructured photoelectrodes based on WO 3: applications to photooxidation of aqueous electrolytes | |
| Burnside et al. | Nanocrystalline mesoporous strontium titanate as photoelectrode material for photosensitized solar devices: increasing photovoltage through flatband potential engineering | |
| Kim et al. | Fabrication of CaFe2O4/TaON heterojunction photoanode for photoelectrochemical water oxidation | |
| Ruan et al. | Fabrication of highly ordered TiO2 nanotube arrays using an organic electrolyte | |
| Chandiran et al. | Doping a TiO2 photoanode with Nb5+ to enhance transparency and charge collection efficiency in dye-sensitized solar cells | |
| Park et al. | Novel carbon-doped TiO2 nanotube arrays with high aspect ratios for efficient solar water splitting | |
| Guerin et al. | Electrodeposited nanoporous versus nanoparticulate ZnO films of similar roughness for dye-sensitized solar cell applications | |
| Wysmulek et al. | A SrTiO3-TiO2 eutectic composite as a stable photoanode material for photoelectrochemical hydrogen production | |
| JP4446011B2 (ja) | 色素増感型太陽電池用光電極の製造方法および色素増感型太陽電池用光電極、並びに色素増感型太陽電池 | |
| Yun et al. | Sodium fluoride-assisted modulation of anodized TiO2 nanotube for dye-sensitized solar cells application | |
| Cho et al. | An exceptionally facile method to produce layered double hydroxides on a conducting substrate and their application for solar water splitting without an external bias | |
| Liou et al. | Structure and electron-conducting ability of TiO2 films from electrophoretic deposition and paste-coating for dye-sensitized solar cells | |
| Zhang et al. | Improved dye sensitized solar cell performance in larger cell size by using TiO2 nanotubes | |
| Noh et al. | Aligned photoelectrodes with large surface area prepared by pulsed laser deposition | |
| Yahav et al. | Strong efficiency enhancement of dye-sensitized solar cells using a La-modified TiCl4 treatment of mesoporous TiO2 electrodes | |
| Lin et al. | Flexible dye-sensitized solar cells with one-dimensional ZnO nanorods as electron collection centers in photoanodes | |
| Shin et al. | Highly transparent dual-sensitized titanium dioxide nanotube arrays for spontaneous solar water splitting tandem configuration |