[發明專利]光半導體電極、光電化學電池以及能量系統

有效

• 申請號: 201380050204.X
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN104662204A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 小澤宜裕;田村聰;宮田伸弘;藏渕孝浩;野村幸生;羽藤一仁
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: C25B11/06
• 分類號: C25B11/06;C25B1/04;C25B11/08;H01M8/00;H01M8/06;H01M8/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

1.一種光半導體電極，具備：

導電體；和

第1半導體層，其被設置在所述導電體上，

所述第1半導體層包含：光半導體、和含有銥元素的氧化物，

含有所述銥元素的氧化物的費米能級，在真空能級基準下，比所述光半導體的費米能級更為負，并且比-4.44eV更為負。

2.根據權利要求1所述的光半導體電極，其中，

所述光半導體是含有從由鈮、鉭、鋯、鈦以及鎵構成的群中選擇的至少任意一種元素的n型半導體。

3.根據權利要求2所述的光半導體電極，其中，

所述光半導體是從由含有鈮元素的氮氧化物以及含有鈮元素的氮化物構成的群中選擇的至少任意一種n型半導體。

4.根據權利要求1所述的光半導體電極，其中，

所述第1半導體層中的含有所述銥元素的氧化物的面密度超過0并且為2.00μgcm^-2以下。

5.根據權利要求1所述的光半導體電極，其中，

所述第1半導體層由含有所述光半導體的光半導體膜、和承載于所述光半導體膜的表面上的含有所述銥元素的氧化物形成。

6.根據權利要求1所述的光半導體電極，其中，

含有所述銥元素的氧化物，以毫微粒子的狀態被包含于所述第1半導體層中，

所述毫微粒子的初級粒子直徑為100nm以下。

7.根據權利要求1所述的光半導體電極，其中，

還具備第2半導體層，該第2半導體層被配置在所述導電體與所述第1半導體層之間，且包含與所述光半導體不同的半導體，

以真空能級為基準，

(i)所述第1半導體層中的所述光半導體的傳導帶以及價電子帶的帶邊能級分別具有所述第2半導體層中的所述半導體的傳導帶以及價電子帶的帶邊能級以上的大小，

(ii)所述第2半導體層中的所述半導體的費米能級比所述第1半導體層中的所述光半導體的費米能級大，并且，

(iii)所述導電體的費米能級比所述第2半導體層中的所述半導體的費米能級大。

8.一種光電化學電池，具備：

權利要求1所述的光半導體電極；

反電極，其與包含在所述光半導體電極中的所述導電體電連接；和

容器，其容納所述光半導體電極以及所述反電極。

9.根據權利要求8所述的光半導體電極，其中，

還具備電解液，該電解液被容納在所述容器內，并且與所述光半導體電極以及所述反電極的表面接觸，且含有水。

10.一種能量系統，具備：

權利要求8所述的光電化學電池；

通過第1配管而與所述光電化學電池連接，且對在所述光電化學電池內生成的氫進行儲藏的氫儲藏器；

通過第2配管而與所述氫儲藏器連接，且對在所述光電化學電池內生成的氫進行儲藏的氫儲藏器；和

燃料電池，其將儲藏于所述氫儲藏器的氫轉換為電力。