[發明專利]氫氣制造裝置及氫氣制造方法

有效

• 申請號: 201180046501.8
• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN103237925A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 吉田章人;佐多俊輔;加賀正樹
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C01B3/04;C25B1/04;H01L31/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 謝麗娜;關兆輝

1.一種氫氣制造裝置，其特征在于，

具備：具有受光面及背面的光電轉換部；和在上述背面上分別設置的第1電解用電極及第2電解用電極，

上述光電轉換部通過受光而在上述背面的第1及第2區域之間產生電位差，第1區域與第1電解用電極電連接，第2區域與第2電解用電極電連接，

當第1及第2電解用電極與電解液接觸時，第1電解用電極形成利用由上述光電轉換部通過受光而產生的電動勢從電解液生成H₂的氫氣生成部，第2電解用電極形成利用上述電動勢從電解液生成O₂的氧氣生成部。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，

上述光電轉換部由具有n型半導體部及p型半導體部的至少一個半導體材料構成，

第1及第2區域中，一方為上述n型半導體部的一部分，另一方為上述p型半導體部的一部分。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中，

還具備在上述光電轉換部的背面和第1電解用電極之間的一部分以及上述背面和第2電解用電極之間的一部分設置的絕緣部，

第1電解用電極及第2電解用電極分別經由未設置上述絕緣部的第1及第2區域，與上述n型半導體部或上述p型半導體部電連接。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中，

還具備：第1導電部，設置于上述絕緣部和第1電解用電極之間，并經由第1區域與上述n型半導體部或上述p型半導體部電連接；和第2導電部，設置于上述絕緣部和第2電解用電極之間，并經由第2區域與上述n型半導體部或上述p型半導體部電連接。

5.根據權利要求1～4的任意一項所述的裝置，其中，

上述光電轉換部具有多個pin結、pn結、npp⁺結或pnn⁺結，

多個pin結、多個pn結、多個npp⁺結或多個pnn⁺結串聯連接，并將通過受光而產生的電動勢供給到第1電解用電極及第2電解用電極。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中，

上述光電轉換部包括多個具有pin結、pn結、npp⁺結或pnn⁺結的半導體基板。

7.根據權利要求1～6的任意一項所述的裝置，其中，

上述氫氣生成部及上述氧氣生成部分別包含從電解液生成H₂的反應的催化劑及從電解液生成O₂的反應的催化劑。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中，

上述氫氣生成部及上述氧氣生成部中的至少一方，具有比上述受光面的面積大的催化劑表面積。

9.根據權利要求7或8所述的裝置，其中，

上述氫氣生成部及上述氧氣生成部中的至少一方是承載有催化劑的多孔性導電體。

10.根據權利要求7～9的任意一項所述的裝置，其中，

上述氫氣生成部作為氫氣生成催化劑含有Pt、Ir、Ru、Pd、Rh、Au、Fe、Ni及Se中的至少一個。

11.根據權利要求7～10的任意一項所述的裝置，其中，

上述氧氣生成部作為氧氣生成催化劑含有Mn、Ca、Zn、Co及Ir中的至少一個。

12.根據權利要求1～11的任意一項所述的裝置，其中，

上述光電轉換部設置于具有透光性的基板上，

在第1電解用電極及第2電解用電極之上還設置有與上述基板相對的頂板，

在第1電解用電極及第2電解用電極與上述頂板之間設置有空間。

13.根據權利要求12所述的裝置，其中，

還具備隔壁，該隔壁將第1電解用電極與上述頂板之間的空間及第2電解用電極與頂板之間的空間隔開。

14.根據權利要求13所述的裝置，其中，

上述隔壁包含離子交換體。