光电化学电池光电极及其制备和处理方法技术

本发明专利技术公开了一种光电化学水分解电池光电极的处理方法，其包括在导电衬底与WO3纳米多孔层之间沉积WO3致密层；用偏钨酸铵甲醇溶液修饰WO3纳米多孔层。处理后的光阳极光电流是处理前光电流的19倍。本发明专利技术的光阳极制备及处理方法过程简单，有利于电荷的分离与传输，能大幅提高电极性能；该方法经济环保，能够应用于光电极的大规模生产制备。

【技术实现步骤摘要】
光电化学电池光电极及其制备和处理方法
：本专利技术涉及一种光电化学电池光电极及其制备和处理方法，属于光电化学电池领域

技术介绍
：随着社会的不断发展，人民生活水平的日益提高，带来的是能源的大量消耗和环境的严重恶化。其中能源危机问题越来越严重，世界各国为了解决这个问题都在大力发展新型可利用清洁能源。太阳能是迄今最大的清洁能源，太阳辐射的功率为1000W/m2，每年照射到地球上的太阳能约为每年能消耗能源总量的10000倍。因此，有效的利用太阳能是解决当今社会能源危机的最佳途径。然而太阳能电池有一个很大问题就是它只在白天产生电力，因此，太阳能电池的大规模应用仍需要一个有效的能量储存方式，其中有效可行的方式之一就是以化学能载体储存。氢气就是未来能源载体的有利竞争者，氢气可以由水分解产生，并且燃烧后的产物是水，不会产生任何污染。因此，利用太阳能分解水生产氢气是将太阳能存储的最佳方式之一。目前，通过利用半导体材料的光催化作用，将半导体制成光化学电池的光电极，为利用太阳光来分解水产生氢气提供了新的途径。能够有效的使光分解水生产氢气的光电材料应具备以下优点：1、强力有效的光吸收性；2、在有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电化学电池光电极，包括导电衬底，其特征在于：还包括顺序置于所述导电衬底上的半导体致密层、半导体纳米结构层以及半导体表面修饰层，所述半导体致密层由致密层由薄膜构成，用于抑制导电衬底与电解液发生复合，增强导电衬底与纳米结构层的电连接；所述半导体纳米结构层由纳米结构组成，为吸光主体，是光生载流子的主要来源，起基础作用；所述表面修饰层由纳米颗粒组成，用于提高纳米结构层与电解液之间的电荷注入效率，是纳米结构层的修饰层。

【技术特征摘要】
1.一种光电化学电池光电极，包括导电衬底，其特征在于：还包括顺序置于所述导电衬底上的半导体致密层、半导体纳米结构层以及半导体表面修饰层，所述半导体致密层由致密层由薄膜构成，用于抑制导电衬底与电解液发生复合，增强导电衬底与纳米结构层的电连接；所述半导体纳米结构层由纳米结构组成，为吸光主体，是光生载流子的主要来源，起基础作用；所述表面修饰层由纳米颗粒组成，用于提高纳米结构层与电解液之间的电荷注入效率，是纳米结构层的修饰层。2.如权利要求1所述的光电化学电池光电极，其特征在于，半导体为TiO2，α-Fe2O3，BiVO4，WO3其中的一种或多种混合半导体材料。3.如权利要求1所述的光电化学电池光电极，其特征在于，所述的导电衬底为ITO，AZO或FTO导电薄膜。4.如权利要求1所述的光电化学电池光电极，其特征在于，所述的导电衬底为不透明电极金属或金属合金薄膜。5.一种光电化学电池的光电极的制备和处理方法，包括步骤：S1在导电衬底上制备WO3致密层；S2制备纳米结构的WO3多孔层；S3对WO3纳米多孔层进行表面修饰。6.根据权利要求5所述的光电化学电池的光电极的制备和处理方法，其特征在于：所述S1中通过以下步骤形成WO3致密层：S1.1将导电基底分别在丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗20分钟；S1.2用天平取适量的偏钨酸铵粉末，溶于少量的去离子水中，用超声波震荡至彻底溶解，再加入适量的甲醇溶液，确保去离子水体积占总溶液的体积不超过1/4；S1.3取20µl步骤S1.2中的溶液滴在导电衬底上，在2500rpm的转速下旋涂1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志强，密保秀，曹大鹏，王杰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32