JPH04231301A - 水の光分解装置 - Google Patents
水の光分解装置Info
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- JPH04231301A JPH04231301A JP2408593A JP40859390A JPH04231301A JP H04231301 A JPH04231301 A JP H04231301A JP 2408593 A JP2408593 A JP 2408593A JP 40859390 A JP40859390 A JP 40859390A JP H04231301 A JPH04231301 A JP H04231301A
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- water
- reaction tube
- electrode
- oxygen
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- Pending
Links
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光を用いて水を水素と
酸素とに分解するための装置に関する。
酸素とに分解するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽光により水を分解して水素を得る技
術はエネルギー問題を解決する有力な手段として注目さ
れており、具体的には粉末光触媒を水中に分散させて水
を光分解したり、太陽電池で発電した電力で水を分解し
たりすることが提案されている。
術はエネルギー問題を解決する有力な手段として注目さ
れており、具体的には粉末光触媒を水中に分散させて水
を光分解したり、太陽電池で発電した電力で水を分解し
たりすることが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記粉末光触媒を使用
する従来の技術では、電気分解の結果発生する水素と酸
素とを効果的に分離することができない問題があった。 光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の平板状太陽電池
で水を分解する場合も同様の問題があった。
する従来の技術では、電気分解の結果発生する水素と酸
素とを効果的に分離することができない問題があった。 光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の平板状太陽電池
で水を分解する場合も同様の問題があった。
【０００４】本発明は、分解の結果生成する水素と酸素
とを効果的に分離できる水の光分解装置を提供すること
を目的とする。
とを効果的に分離できる水の光分解装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る水の光分解
装置は、光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の太陽電
池を多孔質管状体の外周面に形成してなる反応筒の下端
を水中に浸漬し、該反応筒の上端を気体収集室に接続し
たものである。
装置は、光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の太陽電
池を多孔質管状体の外周面に形成してなる反応筒の下端
を水中に浸漬し、該反応筒の上端を気体収集室に接続し
たものである。
【０００６】反応筒の２つの電極のうち電位の高い陽極
については、陽極自体の腐食・酸化を防止するために、
この電極の構成材料として耐食・耐酸化性金属である白
金を採用する。
については、陽極自体の腐食・酸化を防止するために、
この電極の構成材料として耐食・耐酸化性金属である白
金を採用する。
【０００７】
【作 用】光電変換層を内外の電極で挟んだ構造の太
陽電池は多孔質管状体によって確実に担持されるので、
太陽電池の大面積化が容易である。しかも、多孔質管状
体は水を通す。
陽電池は多孔質管状体によって確実に担持されるので、
太陽電池の大面積化が容易である。しかも、多孔質管状
体は水を通す。
【０００８】反応筒に光があたると、光電変換層の内部
に起電力が生じて内外電極間に電位差が生じ、水の中を
電流が流れる。この電流によって水が水素と酸素とに分
解される。外電極が陽極（酸素極）になり内電極が陰極
（水素極）になる向きに光電変換層が配置される場合は
、多孔質管状体の中心中空部を通して水素のみが気体収
集室に集められる。逆に内電極が陽極（酸素極）になり
外電極が陰極（水素極）になる向きに光電変換層が配置
される場合は気体収集室に酸素のみが集められる。ただ
し、両電極のうち電位の高い方の陽極は酸素極であるか
ら、陽極自体の腐食・酸化を防止するために陽極構成材
料として耐食・耐酸化性金属である白金を採用する。
に起電力が生じて内外電極間に電位差が生じ、水の中を
電流が流れる。この電流によって水が水素と酸素とに分
解される。外電極が陽極（酸素極）になり内電極が陰極
（水素極）になる向きに光電変換層が配置される場合は
、多孔質管状体の中心中空部を通して水素のみが気体収
集室に集められる。逆に内電極が陽極（酸素極）になり
外電極が陰極（水素極）になる向きに光電変換層が配置
される場合は気体収集室に酸素のみが集められる。ただ
し、両電極のうち電位の高い方の陽極は酸素極であるか
ら、陽極自体の腐食・酸化を防止するために陽極構成材
料として耐食・耐酸化性金属である白金を採用する。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１０】図１は本発明の実施例に係る水の光分解装
置を側面から見た一部断面図であり、図２は図１中の反
応筒のＡ−Ａ拡大断面図である。
置を側面から見た一部断面図であり、図２は図１中の反
応筒のＡ−Ａ拡大断面図である。
【００１１】図１に示すように容器１に電解質を含む水
２が満たされており、気体収集室２０から垂下する複数
の反応筒１０の下部が水２に浸漬されている。反応筒１
０の上下端はともに開口しており、下端開口を通して反
応筒１０の中に水２が侵入し、反応筒１０の上端が気体
収集室２０に連通している。
２が満たされており、気体収集室２０から垂下する複数
の反応筒１０の下部が水２に浸漬されている。反応筒１
０の上下端はともに開口しており、下端開口を通して反
応筒１０の中に水２が侵入し、反応筒１０の上端が気体
収集室２０に連通している。
【００１２】図２に示すように反応筒１０は、光電変換
層１６を２つの電極１４，１８で挟んだ構造の太陽電池
を多孔質ポリエチレン管状体１２の外周面に形成してな
る。光電変換層１６は、例えば複数のｐｉｎ型アモルフ
ァスシリコン半導体層をタンデム接続したものであり、
ｐ型層を外側にする。両電極１４，１８は白金薄膜から
なり、透光性を有する。多孔質ポリエチレン管状体１２
は、やはり透光性を有するだけでなく水２を通す。
層１６を２つの電極１４，１８で挟んだ構造の太陽電池
を多孔質ポリエチレン管状体１２の外周面に形成してな
る。光電変換層１６は、例えば複数のｐｉｎ型アモルフ
ァスシリコン半導体層をタンデム接続したものであり、
ｐ型層を外側にする。両電極１４，１８は白金薄膜から
なり、透光性を有する。多孔質ポリエチレン管状体１２
は、やはり透光性を有するだけでなく水２を通す。
【００１３】反応筒１０に光があたると、光電変換層１
６の内部に起電力が生じて内電極１４に対する外電極１
８の電位が正になる。したがって、外電極１８から水２
及び多孔質ポリエチレン管状体１２を経て内電極１４に
至る方向に電流が流れ、水２が電気分解される。この電
気分解によって内電極１４側に水素が、外電極１８側に
酸素がそれぞれ発生し、多孔質ポリエチレン管状体１２
の中心中空部を通して水素のみが気体収集室２０に集め
られる。この場合は内電極１４が陰極（水素極）であり
、外電極１８が陽極（酸素極）になっている。また、上
記実施例では複数の反応筒１０を設けているので太陽電
池の総面積が大きく、水素を効率良く収集することがで
きる。しかも、光電変換層１６として例えば複数のｐｉ
ｎ型アモルファスシリコン半導体層をタンデム接続した
ものを使用しているので、太陽電池の開放電圧が高く、
可視光でも水を分解できる。ただし、陽極（酸素極）で
ある外電極１８は酸化されやすいので、少なくとも外電
極１８には耐食・耐酸化性金属である白金を用いる。
６の内部に起電力が生じて内電極１４に対する外電極１
８の電位が正になる。したがって、外電極１８から水２
及び多孔質ポリエチレン管状体１２を経て内電極１４に
至る方向に電流が流れ、水２が電気分解される。この電
気分解によって内電極１４側に水素が、外電極１８側に
酸素がそれぞれ発生し、多孔質ポリエチレン管状体１２
の中心中空部を通して水素のみが気体収集室２０に集め
られる。この場合は内電極１４が陰極（水素極）であり
、外電極１８が陽極（酸素極）になっている。また、上
記実施例では複数の反応筒１０を設けているので太陽電
池の総面積が大きく、水素を効率良く収集することがで
きる。しかも、光電変換層１６として例えば複数のｐｉ
ｎ型アモルファスシリコン半導体層をタンデム接続した
ものを使用しているので、太陽電池の開放電圧が高く、
可視光でも水を分解できる。ただし、陽極（酸素極）で
ある外電極１８は酸化されやすいので、少なくとも外電
極１８には耐食・耐酸化性金属である白金を用いる。
【００１４】光電変換層１６のｐｉｎ積層方向を逆にす
ると、内電極１４が陽極（酸素極）になり、外電極１８
が陰極（水素極）になる。この場合には、気体収集室２
０に酸素のみが集められる。
ると、内電極１４が陽極（酸素極）になり、外電極１８
が陰極（水素極）になる。この場合には、気体収集室２
０に酸素のみが集められる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る水の光
分解装置は、光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の太
陽電池を多孔質管状体の外周面に形成してなる反応筒の
下端を水中に浸漬し、該反応筒の上端を気体収集室に接
続したものであるので、反応筒に光があたると光電変換
層に起電力が生じて水の中を電流が流れ、この電流によ
って水が水素と酸素とに分解される。この際、内電極の
更に内側に気体収集室に通じる多孔質管状体が位置して
いるので、光電変換層の向きに応じて気体収集室に水素
のみ又は酸素のみを集めることができる。
分解装置は、光電変換層を２つの電極で挟んだ構造の太
陽電池を多孔質管状体の外周面に形成してなる反応筒の
下端を水中に浸漬し、該反応筒の上端を気体収集室に接
続したものであるので、反応筒に光があたると光電変換
層に起電力が生じて水の中を電流が流れ、この電流によ
って水が水素と酸素とに分解される。この際、内電極の
更に内側に気体収集室に通じる多孔質管状体が位置して
いるので、光電変換層の向きに応じて気体収集室に水素
のみ又は酸素のみを集めることができる。
【００１６】特に反応筒の２つの電極のうち電位の高い
陽極を白金で構成すれば、陽極自体の腐食・酸化が防止
できて装置の寿命を伸ばすことができる。
陽極を白金で構成すれば、陽極自体の腐食・酸化が防止
できて装置の寿命を伸ばすことができる。
【図１】本発明の実施例に係る水の光分解装置を側面か
ら見た一部断面図である。
ら見た一部断面図である。
【図２】図１中の反応筒のＡ−Ａ拡大断面図である。
１…容器
２…水
１０…反応筒
１２…多孔質ポリエチレン管状体
１４…内電極
１６…光電変換層
１８…外電極
２０…気体収集室
Claims (2)
- 【請求項１】 光電変換層を２つの電極で挟んだ構造
の太陽電池を多孔質管状体の外周面に形成してなる反応
筒の下端を水中に浸漬し、前記反応筒の上端を気体収集
室に接続したことを特徴とする水の光分解装置。 - 【請求項２】 反応筒の２つの電極のうち電位の高い
陽極が白金からなることを特徴とする請求項１記載の水
の光分解装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408593A JPH04231301A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 水の光分解装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408593A JPH04231301A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 水の光分解装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231301A true JPH04231301A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=18518029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2408593A Pending JPH04231301A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 水の光分解装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04231301A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007003157A3 (de) * | 2005-06-30 | 2007-03-29 | Solartube Ag Ch | Vorrichtung zur konversion von solarenergie in elektrische energie |
| WO2010140353A1 (ja) | 2009-06-02 | 2010-12-09 | パナソニック株式会社 | 光電気化学セル |
| US8454807B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-06-04 | Panasonic Corporation | Photoelectrochemical cell |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2408593A patent/JPH04231301A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007003157A3 (de) * | 2005-06-30 | 2007-03-29 | Solartube Ag Ch | Vorrichtung zur konversion von solarenergie in elektrische energie |
| WO2010140353A1 (ja) | 2009-06-02 | 2010-12-09 | パナソニック株式会社 | 光電気化学セル |
| US8454807B2 (en) | 2009-06-16 | 2013-06-04 | Panasonic Corporation | Photoelectrochemical cell |
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