[实用新型]人工光合作用装置

权利要求书

1.一种人工光合作用装置，其特征在于，包括反应槽(1)、光电转换器件(2)、氧化电极(3)、还原电极(4)和蓄电池(5)，所述氧化电极(3)和所述还原电极(4)设置于所述反应槽(1)内，所述氧化电极(3)电性连接于所述光电转换器件(2)的正极，所述还原电极(4)电性连接于所述光电转换器件(2)的负极，所述蓄电池(5)的正极分别与所述氧化电极(3)和所述光电转换器件(2)的正极电性连接，所述蓄电池(5)的负极分别与所述还原电极(4)和所述光电转换器件(2)的负极电性连接。

2.根据权利要求1所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述还原电极(4)和所述光电转换器件(2)的负极之间还设有稳压器(6)。

3.根据权利要求1或2所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述光电转换器件(2)包括第一光伏单元(21)和第二光伏单元(22)，所述第一光伏单元(21)包括依序层叠的P型GaN层(211)、InGaN层(212)和N型GaN层(213)，所述第二光伏单元(22)包括依序层叠的P型InP衬底(221)、第一InGaAs PN结层(222)、第一遂穿结层(223)、第二InGaAs PN结层(224)、第二遂穿结层(225)、GaAs PN结层(226)；其中，所述GaAs PN结层(226)的背离所述第二遂穿结层(225)的表面与所述P型GaN层(211)的背离所述InGaN层(212)的表面键和连接，所述N型GaN层(213)的背离所述InGaN层(212)的表面上还设有增透膜层(214)，所述增透膜层(214)的背离所述N型GaN层(213)的表面上设有第一电极(A)，所述P型InP衬底(221)的背离所述第一InGaAs PN结层(222)的表面上设有与所述第一电极(A)对应的第二电极(B)，所述第一电极(A)为所述光电转换器件(2)的负极，所述第二电极(B)为光电转换器件(2)的正极。

4.根据权利要求3所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述第一电极(A)为金属材料的栅状电极，或者是板型的透明材料电极。

5.根据权利要求3所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述InGaN层(212)包括从所述P型GaN层(211)至所述N型GaN层(213)的方向依序层叠的第一子InGaN层(212a)、第二子InGaN层(212b)、第三子InGaN层(212c)，其中，所述第一子InGaN层(212a)、所述第二子InGaN层(212b)、所述第三子InGaN层(212c)中的In元素的组分依序增高。

6.根据权利要求1所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述反应槽(1)还包括质子交换膜(11)，所述质子交换膜(11)将所述反应槽(1)分隔为第一反应槽(1a)和第二反应槽(1b)。

7.根据权利要求1所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述氧化电极(3)包括水氧催化剂。

8.根据权利要求1所述的人工光合作用装置，其特征在于，所述还原电极(4)的表面上设有Cu₂O量子点。