【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电化学电池，具体涉及一种光半导体电极及其制造方法、光电化学电池。
技术介绍
1、用于利用水分解的氢气生成的光电极，具有光催化剂膜在导电性基板上担载的结构。这是由于，使在光催化剂膜内生成的电子与空穴有效地进行电荷分离。在使用的过程中存在基于光照射的水分解反应的光催化效率较低的问题，导致催化效率低。这是因为通过光激励而产生的电子和空穴在用于水分解反应之前进行再结合从而消失的概率较高；近年来，n-si/n-tio2核/壳纳米线阵列和tio2/tisi2异质结构被报道用于高效光电化学电池。然而，这两种新开发的系统在水中的光稳定性都很差，而且它们的催化活性比较低。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种光半导体电极，能够实现在光半导体层产生的激励电子与空穴容易电荷分离，光催化活性高。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种光电化学电池。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种光半导体电极的制造方法。
4、本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
5、一种光半导体电极，包括第1导电体层；
6、第一n型半导体层，其被设置在所述第1导电体层上；
7、第二n型半导体层，其被设置在所述第一n型半导体层上；
8、第2导电体层，其被设置在所述第二n型半导体层上；
9、其中，所述第一n型半导体层由tio2-srtio3复合氧化物薄膜构成；
10、所述第
11、以真空能级为基准，所述tio2薄膜的费米能级ef2在所述第2导电体层的费米能级ef1以下，tio2-srtio3复合氧化物薄膜的费米能级ef3在所述第1导电体层的费米能级ef3以上。
12、进一步地，所述tio2-srtio3复合氧化物薄膜的制备方法包括以下步骤：
13、s1、在烧杯中加入钛酸丁酯，加入几滴乙酰丙酮，将混合溶液摇匀后静置；
14、s2、在烧杯中加入醋酸锶，加入醋酸溶解醋酸锶，将烧杯放在加热台上，在55℃的温度下不间断搅拌15分钟，直到醋酸锶完全溶解；
15、s3将所述第1导电体层和所述第2导电体层放在在超声波清洗机中完全清洗并进行干燥，干燥后，将步骤s1和步骤s2所得到的溶液混合在一起，然后将混合溶液滴到所述第1导电体层上，并以5000rpm的速度旋涂20秒，重复两次，旋涂后放在350℃的加热台上烘烤30分钟，烘烤完成后得到所述tio2-srtio3复合氧化物薄膜。
16、本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
17、一种光电化学电池，采用上述的光半导体电极、与所述光半导体电极中包含的导电体层电连接的对电极和收容所述光电极和所述对电极的容器。
18、进一步地，还具备被收容在所述容器内、且与所述光电极以及所述对电极的表面接触的含有水的电解液。
19、本专利技术的目的之三采用如下技术方案实现：
20、一种光半导体电极的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
21、s1、在所述第1导电体上采用溶胶凝胶法成所述tio2-srtio3复合氧化物薄膜的工序；
22、s2、在所述tio2-srtio3复合氧化物薄膜上采用溶胶凝胶法成所述tio2薄膜的工序。
23、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
24、本专利技术提供的一种光半导体电极，在真空能级下，tio2-srtio3复合氧化物薄膜的费米能级比tio2薄膜的费米能级更位于负侧，在该情况下，tio2-srtio3复合氧化物薄膜与第1导电体的结合界面为肖特基接合，因此tio2-srtio3复合氧化物薄膜通过光激励而产生的空穴沿着能带弯曲，而向第1导电体的方向移动；tio2-srtio3复合氧化物薄膜与tio2薄膜的结合界面、tio2薄膜和第1导电体的结合界面为欧姆接触，因此tio2-srtio3复合氧化物薄膜通过光激励而产生的电子沿着能带弯曲，而向第2导电体的方向移动，因此tio2-srtio3复合氧化物薄膜通过光激励而产生的电子和空穴能够实现良好的分离，并且tio2-srtio3复合氧化物薄膜中的srtio3属于钙钛矿半导体材料，对可见光的吸收转化效率很高，能够产生大量的电子和空穴，增加了光半导体电极中产生的光电流的强度。
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1.一种光半导体电极，其特征在于，包括第1导电体层；
2.如权利要求1所述的一种光半导体电极，其特征在于，所述TiO2-SrTiO3复合氧化物薄膜的制备方法包括以下步骤：
3.一种光电化学电池，其特征在于，包括权利要求1或2所述的光半导体电极、与所述光半导体电极中包含的导电体层电连接的对电极和收容所述光电极和所述对电极的容器。
4.如权利要求3所述的一种光电化学电池，其特征在于，还具备被收容在所述容器内、且与所述光电极以及所述对电极的表面接触的含有水的电解液。
5.权利要求1或2所述的一种光半导体电极的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种光半导体电极，其特征在于，包括第1导电体层；
2.如权利要求1所述的一种光半导体电极，其特征在于，所述tio2-srtio3复合氧化物薄膜的制备方法包括以下步骤：
3.一种光电化学电池，其特征在于，包括权利要求1或2所述的光半导体电极、与所述光半导体电极中包含的导...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，张涛，唐新桂，王银海，刘家豪，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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