[发明专利]氢气制造装置及氢气制造方法

权利要求书

1.一种氢气制造装置，其特征在于，

具备：具有受光面及背面的光电转换部；和在上述背面上分别设置的第1电解用电极及第2电解用电极，

上述光电转换部通过受光而在上述背面的第1及第2区域之间产生电位差，第1区域与第1电解用电极电连接，第2区域与第2电解用电极电连接，

当第1及第2电解用电极与电解液接触时，第1电解用电极形成利用由上述光电转换部通过受光而产生的电动势从电解液生成H₂的氢气生成部，第2电解用电极形成利用上述电动势从电解液生成O₂的氧气生成部。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

上述光电转换部由具有n型半导体部及p型半导体部的至少一个半导体材料构成，

第1及第2区域中，一方为上述n型半导体部的一部分，另一方为上述p型半导体部的一部分。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，

还具备在上述光电转换部的背面和第1电解用电极之间的一部分以及上述背面和第2电解用电极之间的一部分设置的绝缘部，

第1电解用电极及第2电解用电极分别经由未设置上述绝缘部的第1及第2区域，与上述n型半导体部或上述p型半导体部电连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，

还具备：第1导电部，设置于上述绝缘部和第1电解用电极之间，并经由第1区域与上述n型半导体部或上述p型半导体部电连接；和第2导电部，设置于上述绝缘部和第2电解用电极之间，并经由第2区域与上述n型半导体部或上述p型半导体部电连接。

5.根据权利要求1～4的任意一项所述的装置，其中，

上述光电转换部具有多个pin结、pn结、npp⁺结或pnn⁺结，

多个pin结、多个pn结、多个npp⁺结或多个pnn⁺结串联连接，并将通过受光而产生的电动势供给到第1电解用电极及第2电解用电极。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，

上述光电转换部包括多个具有pin结、pn结、npp⁺结或pnn⁺结的半导体基板。

7.根据权利要求1～6的任意一项所述的装置，其中，

上述氢气生成部及上述氧气生成部分别包含从电解液生成H₂的反应的催化剂及从电解液生成O₂的反应的催化剂。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，

上述氢气生成部及上述氧气生成部中的至少一方，具有比上述受光面的面积大的催化剂表面积。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，

上述氢气生成部及上述氧气生成部中的至少一方是承载有催化剂的多孔性导电体。

10.根据权利要求7～9的任意一项所述的装置，其中，

上述氢气生成部作为氢气生成催化剂含有Pt、Ir、Ru、Pd、Rh、Au、Fe、Ni及Se中的至少一个。

11.根据权利要求7～10的任意一项所述的装置，其中，

上述氧气生成部作为氧气生成催化剂含有Mn、Ca、Zn、Co及Ir中的至少一个。

12.根据权利要求1～11的任意一项所述的装置，其中，

上述光电转换部设置于具有透光性的基板上，

在第1电解用电极及第2电解用电极之上还设置有与上述基板相对的顶板，

在第1电解用电极及第2电解用电极与上述顶板之间设置有空间。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，

还具备隔壁，该隔壁将第1电解用电极与上述顶板之间的空间及第2电解用电极与顶板之间的空间隔开。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，

上述隔壁包含离子交换体。