发明名称 光化学反应元件以及海水制氢装置
摘要
申请公布号 TWI334405 申请公布日期 2010.12.11
申请号 TW095148410 申请日期 2006.12.22
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 黄朝琴;郑光炜;陈佩君;潘冠廷;黄昭铭
分类号 C01B3/02 主分类号 C01B3/02
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 一种光化学反应元件,包括:一载体;一第一光触媒层,配置在该载体的部分一第一表面上方;一光电池,配置在该载体的部分该第一表面上方;一金属电极,配置在该载体的一第二表面上;一第一导电层,配置在该载体的该第一表面上,且连接该第一光触媒层与该光电池之一极;以及一第二导电层,连接该光电池之另一极与该金属电极。如申请专利范围第1项所述之光化学反应元件,更包括:至少一第二光触媒层,配置在该第一光触媒层上方;至少一第三导电层,配置在该第一光触媒层与该第二光触媒层之间,且连接该第一导电层;以及至少一绝缘层,配置在该第三导电层以及该第二光触媒层之间。如申请专利范围第2项所述之光化学反应元件,其中该第一、该第二光触媒层之能阶值为由该载体往上递增。如申请专利范围第2项所述之光化学反应元件,其中该第一、该第二光触媒层为n型光触媒层。如申请专利范围第4项所述之光化学反应元件,其中在该第一、该第二光触媒层侧可进行氧化反应,而在该金属电极侧可进行还原反应。如申请专利范围第2项所述之光化学反应元件,其中该第一、该第二光触媒层为p型光触媒层。如申请专利范围第6项所述之光化学反应元件,其中在该第一、该第二光触媒层侧可进行还原反应,而在该金属电极侧可进行氧化反应。如申请专利范围第2项所述之光化学反应元件,其中该第二光触媒层的材料包括硫化物、氧化物、磷化物、或改质之二氧化钛光触媒材料。如申请专利范围第1项所述之光化学反应元件,其中该第一光触媒层的材料包括硫化物、氧化物、磷化物、或改质之二氧化钛光触媒材料。如申请专利范围第1项所述之光化学反应元件,其中该金属电极的材料包括Pt、Pd、Ni、Ti、Mo、Co、Ru或其合金。如申请专利范围第1项所述之光化学反应元件,其中该光电池包括矽光电池、II-VI族光电池、III-V族光电池、I-III-VI族光电池、有机无机混层光电池或有机光电池。如申请专利范围第1项所述之光化学反应元件,更包括一绝缘层,配置在该光电池、该金属电极以及该第一、该第二导电层之间。一种海水制氢装置,包括:一反应器,包括:一光化学反应元件,其为申请专利范围第1项至第12项所述之元件;一第一反应槽,配置于该光化学反应元件上,且与该光化学反应元件之光触媒层接触,其中该第一反应槽中设置有一第一液槽与一第一气槽;一第二反应槽,配置于该光化学反应元件下,且与该光化学反应元件之金属电极接触,其中该第二反应槽中设置有一第二液槽与一第二气槽;一透光层,配置于该第一反应槽上,且覆盖该第一液槽与该第一气槽;一第一连接构件,配置于该第一反应槽上,且压覆部分该透光层周围;一反光层,配置于该第二反应槽下,且覆盖该第二液槽与该第二气槽的底部;一第二连接构件,配置于该第二反应槽下,且压覆部分该反光层周围;以及至少二气体分离装置,分别配置于该第一、该第二反应槽上,且分别与该第一、该第二气槽连通;一电解质输入管,配置在该第一反应槽上,且与该第一液槽连通;一电解质输出管,配置在该第二反应槽上,且与该第二液槽连通;以及至少二气体输送系统,分别配置在该第一、该第二反应槽上,且分别连接二该些气体分离装置。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,其中二该些气体分离装置为一氢气分离装置与一氧气分离装置。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一调整器,配置在该反应器上,用以调整该反应器的倾斜角度。如申请专利范围第15项所述之海水制氢装置,其中该调整器包括由一马达以及一调整齿轮所组成。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一聚光装置,配置于该反应器的表面上,且覆盖该第一连接构件。如申请专利范围第17项所述之海水制氢装置,其中该聚光装置包括透镜组,抛物面镜组或塑胶聚光镜。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一pH值测量计,配置于该电解质输入管上。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一燃料电池,与二该些气体输送系统连接。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一第一气液分离器,配置于该第一液槽与该第一气槽之间。如申请专利范围第21项所述之海水制氢装置,其中该第一气液分离器包括阀门装置、分子筛或分离薄膜。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一第二气液分离器,配置于该第二液槽与该第二气槽之间。如申请专利范围第23项所述之海水制氢装置,其中该第二气液分离器包括阀门装置、分子筛或分离薄膜。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一第一混合器,配置于该第一液槽中。如申请专利范围第25项所述之海水制氢装置,其中该第一混合器包括螺旋叶片、搅拌器、搅拌子或喷嘴。如申请专利范围第13项所述之海水制氢装置,更包括一第二混合器,配置于该第二液槽中。如申请专利范围第27项所述之海水制氢装置,其中该第二混合器包括螺旋叶片、搅拌器、搅拌子或喷嘴。
地址 新竹县竹东镇中兴路4段195号