專利名稱：氫生成設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過向至少具備光觸媒性半導體的電極照射光而分解電解槽(cell)內的水并產生氫的氫生成設備。
背景技術：
從削減二氧化碳氣體排出、能源的清潔化觀點出發，氫能源系統被逐漸關注起來。通過將氫使用于能源介質，從而在燃料電池中能夠將氫作為電力以及熱量加以使用，在直接燃燒的情況下能夠將氫作為熱量以及動力加以使用。此時，因為最終生成物成為無害且安全的水，所以能夠創造出清潔的能源循環。作為能源介質的氫，雖然天然存在，但是大多數都是借助觸媒所引起的裂化(cracking)而從石油或天然氣體中制造出的。另外，雖然可以通過電解水來制造氫和氧，但是卻需要用于電解的電能，故不能說成是根本性解決策略。此外，利用太陽能電池也可以實現將光能轉變為電能然后用該電力進行電解的系統。但是，若考慮太陽能電池的制造成本、能源消耗量以及蓄電技術的話，則利用這種系統的氫的制造方法也未必能說成是有效的方法。針對于此，關于利用了光觸媒的氫生成，由于是根據水和太陽光直接制造氫的系統，故能夠將太陽光的能源有效地轉換成氫能源。以往，關于利用了光觸媒的氫生成設備的構成，已經提出了幾種方案。例如，在專利文獻I中提出了如下的氫生成設備，即具備被配置在反應槽底部的光觸媒層、和在光觸媒層上流動的水層，向光觸媒層照射光來分解水層的水，由此獲得氧氣和氫氣。另外，在專利文獻2中提出了如下的氫生成設備，即電解槽內部的氧生成電極側的區域和氫生成電極側的區域被導電性基板以及離子交換膜相互分離。此外，在專利文獻3中提出了如下的氫生成設備，即具有在具有貫通細孔的基板表面形成有鉬薄膜以及光半導體薄膜的陽電極、和具有鉬層的陰電極隔著離子交換膜而相互接合的構造。在該氫生成設備中，陽電極和陰電極經由外部電路而被電連接。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開昭57-191202號公報專利文獻2 日本特開2006-89336號公報專利文獻3 :日本特開2001-286749號公報
發明內容
-發明要解決的課題-然而，在專利文獻I所公開的氫生成設備中，因為在同一光觸媒層上進行水分解，所以是在氫和氧混合之后的狀態下產生的。因而，難以分離氫和氧。在專利文獻2所公開的氫生成設備中，氫生成電極側的區域和氧生成電極側的區域被導電性基板以及離子交換膜分離。因此，所產生的氫和氧能夠相互分離地進行回收。但是，由于兩區域之間的分離主要是由導電性基板進行的，故離子交換膜的設置場所僅為電極的周邊部。因而，該構成具有下述課題無法使溶液中的離子擴散到整個電極，實際引起水分解反應的部分僅為電極上的靠近于離子交換膜的周邊部。另外，在專利文獻3所公開的氫生成設備中，利用外部電路來連結設置了用于獲取液體接界的貫通細孔的陽電極和陰電極，并且在陽電極與陰電極之間配置有離子交換膜。通過該構成，所產生的氫和氧能夠相互分離地進行回收。根據該構成，可以使氫和氧相互分離地產生，并且借助在陽電極以及陰電極處所設的貫通細孔還能夠順暢地進行陽電極與陰電極之間的離子交換。但是，該氫生成設備在陽電極與陰電極之間在整個面上配置有離子交換膜，且陽電極和陰電極在整體上具有夾持了至少比電極更大的面積的離子交換膜的構造。因而，該氫生成設備具有下述課題需要大面積的離子交換膜，低成本化變得非常困難。另外，在這種構成中，構造上的限制也變多了，例如為了獲得陽電極與陰電極之間的導通而必須進行外部電路的設置等。因此，有時也難以實現節省空間化以及低成本化。因此，本發明正是為了解決上述現有課題而完成的，其目的在于提供一種在不使氫產生效率降低的情況下也能實現低成本化以及節省空間化的氫生成設備。
-用于解決課題的技術方案-本發明提供一種氫生成設備，具備第I電極，其包括導電性基板、以及被擔持在所述導電性基板上的光觸媒性半導體；第2電極，其與所述第I電極電連接，并且在將所述第I電極的擔持有所述光觸媒性半導體的面側的區域設為第I區域、將與該第I區域相反一側的區域設為第2區域的情況下，該第2電極相對于所述第I電極而被配置在所述第2區域；電解液，其與所述光觸媒性半導體以及所述第2電極相接觸且包含水；和框體，其在內部保持所述第I電極、所述第2電極以及所述電解液，在所述第I電極以及所述第2電極的相對應的位置處分別設置貫通孔，所述貫通孔構成對所述第I區域和所述第2區域進行連通的連通孔，在所述連通孔中，按照堵塞所述連通孔的方式配置與所述連通孔實質上為相同形狀的離子交換膜。發明效果本發明的氫生成設備具有連通孔，該連通孔連通第I區域和第2區域，在該第I區域中光觸媒性半導體與電解液相接，在第2區域中第2電極與電解液相接。由此，在第I區域與第2區域之間順暢地進行電解液與離子的交換。其結果，因為向第I電極的光觸媒性半導體以及第2電極的各表面供給了充足的離子，所以能夠抑制氫產生效率的降低。另外，離子交換膜具有與連通孔實質上相同的形狀，并按照堵塞連通孔的方式進行配置。因此，本發明的氫生成設備可以對所產生的氣體進行分離回收，并且較之離子交換膜被配置在兩電極之間的整個面的構成，可以實現低成本化。另外，由于只要按照堵塞連通孔的方式配置離子交換膜即可，因而構造上的制限得以緩和從而設計的自由度變高，可以進一步實現低成本化、節省空間化。
圖IA是表示本發明的實施方式I中的氫生成設備的一構成例的圖。圖IB是表示本發明的實施方式I中的氫生成設備的另一個構成例的圖。圖2A是表示本發明的實施例I中的實驗電解槽的構成的分解立體圖。圖2B是本發明的實施例I中的實驗系統的構成圖。圖3A是本發明的實施例I中的電極的剖視圖。圖3B是本發明的實施例I中的電極的立體圖。圖4A是本發明的實施例2中的電極的剖視圖。圖4B是本發明的實施例2中的電極的立體圖。 圖5A是本發明的實施例3中的電極的俯視圖。圖5B是本發明的實施例3中的另一電極的俯視圖。圖6A是本發明的實施例4中的電極的剖視圖。圖6B是本發明的實施例4中的實驗系統的構成圖。
具體實施例方式以下，參照圖IA以及圖IB來說明本發明的實施方式。其中，以下的實施方式為一例，本發明并不限定于以下的實施方式。圖IA表不本實施方式中的氫生成設備的一構成例。圖IA所示的氫生成設備100A具備電極部121，其通過照射光來分解水而產生氫以及氧；電解液106，其包含水；和框體105，其在內部保持電極部121以及電解液106。電極部121通過第I電極(光半導體電極)120和第2電極(異性極)103而構成。第I電極120通過導電性基板101和光觸媒性半導體層102而形成。光觸媒性半導體層102被配置在導電性基板101的單面上，呈現光觸媒功能。第2電極103相對于第I電極120而被配置在與區域(第I區域)122相反一側的區域(第2區域)123，該區域122是第I電極120的設置有光觸媒性半導體層102的面側的區域。第2電極103與第I電極120電連接。在本實施方式中，第2電極103與導電性基板101的沒有擔持光觸媒性半導體層102 —側的面相接地配置。即、第2電極103通過與第I電極120直接地相接而與第I電極120電連接。導電性基板101能夠利用例如由鈦、鉭以及金等金屬構成的金屬基板、或者玻璃碳(glassy carbon)基板。光觸媒性半導體層102并非一定要由單相的材料構成。光觸媒性半導體層102既可以由多個半導體材料構成，也可以包含鉬等的助催化劑。在此，光觸媒性半導體是指通過照射紫外線或可見光等的光來產生激發電子和空穴，由激發電子和空穴引起各種反應的半導體材料。其中，在本實施方式中，將光觸媒性半導體以層的方式配置在導電性基板101上，但是并不限于該構造。只要光觸媒性半導體被擔持在導電性基板101上即可。因而，例如也能夠采用其他構造，例如光觸媒性半導體在導電性基板101上被形成為島狀的構造
坐寸O在使導電性基板101和第2電極103相鄰地接觸時，需要不妨礙導電性基板101與第2電極103之間的電導通。此外，第2電極103只要按照獲取與導電性基板101的電導通的方式形成即可。因此，也可以將分別單獨制作出的導電性基板101和第2電極103相互貼合。另外，也可利用蒸鍍或濺射等的薄膜形成方法在導電性基板101的沒有設置光觸媒性半導體層102 —側的面上形成有第2電極103。另外，也可在第2電極103上利用薄膜形成方法依次形成導電性基板101以及光觸媒性半導體層102。在第I電極120以及第2電極103的相對應的位置處分別設置有貫通孔131、132。相對應的位置是指，在第I電極120和第2電極103貼合的狀態、即第I電極120和第2電極103被一體化為電極部121的狀態下，形成有作為整體而貫通電極部121的孔這樣的位置。由第I電極120的貫通孔131和第2電極103的貫通孔132而形成于電極部121的貫通孔，作為對第I區域122和第2區域123進行連通的連通孔130發揮功能。在連通孔130中，按照堵塞連通孔130的方式配置與連通孔130實質上為相同形狀的離子交換膜104。在本實施方式中，離子交換膜104按照不損壞導電性基板101與第2電極103之間的導通的方式進行配置。例如，也可通過在所形成的連通孔130中填充作為離子交換體發揮功能的材料，由此形成離子交換膜104。或者，也可采用后述的實施例I 4的電極那樣的構成。具體而言，在導電性基板101的與第2電極103相接的面，在貫通孔的邊緣部分形成離子交換膜的厚度左右的溝槽。在該溝槽嵌入了離子交換膜之后，在導電性基板101上形成第2電極103。由此可以將離子交換膜104配置于連通孔130中。另外，也可在第I電極120和第2電極103被粘合之后，按照從第I電極120側或者第2電極103側堵塞連通孔130的方式粘附離子交換膜104。另外，也可在連通孔130中嵌入離子交換膜104。此外，離子交換膜104并不限定于以下內容，能夠采用作為離子交換基而使用了磺酸基或羧酸基、羥基、氨基等的全氟碳系、甲基丙烯酸系、丙烯酸系等材料。另外，配置于連通孔130中的材料并非一定要限定于離子交換膜，只要是能防止在第I電極120以及第2電極103上產生的氧和氫的混合、且不妨礙第I區域122與第2區域123之間的離子交換的材料，便能夠使用。在此，離子交換膜104與連通孔130實質上為相同形狀是指離子交換膜104的形狀與連通孔130的形狀相同、或者使在連通孔130設置離子交換膜104所需的部分(例如，重疊寬度(overlap width)這樣的面積或框等、將離子交換膜104固定于連通孔130的內部所需的部分)與連通孔130的形狀相匹配的形狀。電極部121被收納于框體105內，框體105的至少一部分由石英等的使太陽光的可見光以及紫外線透過的材料構成。框體105具有被電極部121分割成第I電極120側的區域即第I區域122、和第2電極103側的區域即第2區域123的構造。框體105具備電解液導入口 107、108以及電解液導出口 109、110，并具有使電解液106循環的構成。在該構成的情況下，在氫生成設備100A中產生的氣體(氫以及氧)與電解液106—起向框體105的外部導出，在被導出之后與電解液106分尚開。電解液106包含有在基于光觸媒性半導體層102的分解中所用到的水。包含水的電解液106既可以僅由水構成，根據需要也可以進一步包含電解質、氧化還原物質以及/或者犧牲試劑等。在本實施方式的氫生成設備100A中，因為第I區域122與第2區域123之間的離子交換借助連通孔130而順暢地進行，所以可向第I電極120的光觸媒性半導體層102以及第2電極103的各表面供給充足的離子。其結果，獲得了較高的氫產生效率。另外，離子交換膜104具有與連通孔130實質上相同的形狀，且按照堵塞連通孔130的方式進行配置。因此，較之離子交換膜被配置在兩電極之間的整個面上的現有構成，可以實現大幅度的低成本化。另外，在氫生成設備100A中，因為離子交換膜104沒有被配置在電極之間的整個面上，所以可以使第I電極120和第2電極103直接地接觸。由此，為了電連接第I電極120和第2電極103而無需設置外部電路，所以除了進一步低成本化之外，還能實現節省空間化。另外，通過使第I電極120和第2電極103直接接觸，從而較之利用外部電路進行連接的情況，還能獲得沒有因導線引起的電阻損耗、量子效率提高的效果。其次，對本實施方式的氫生成設備100A的動作原理進行說明。若借助框體105中的、使太陽光之中的至少可見光透過的部分而向光觸媒性半導體層102照射太陽光，則在光觸媒性半導體層102中生成激發電子以及空穴。
例如，在光觸媒半導體層102由η型半導體材料構成的情況下，所生成的空穴在光觸媒性半導體層102的表面根據反應式(I)所示的化學反應分解水而生成氧。另一方面，所生成的激發電子從光觸媒性半導體層102向導電性基板101注入，進而從導電性基板101向第2電極103注入，在第2電極103上根據反應式(2)所示的化學反應分解水而生成氫。4h++2H20 — O2 +4Η+ (I)4e>4H+ — 2H2 f(2)此時，被框體105內部的電極部121劃分的第I區域122與第2區域123之間的、電解液106中的離子交換，通過在設于電極部121的連通孔130的內部配置的離子交換膜104而進行。所產生的氫以及氧不會在框體105內部混合，而向框體105的外部導出。在氫生成設備100A中，在作為作用極的第I電極120側和作為異性極的第2電極103側分別設置有電解液導入口 107、108以及電解液導出口 109、110。氫生成設備100A具有下述構成使電解液106循環,使氫以及氧與電解液106 —起向框體105的外部導出，在被導出之后將水和氣體分離。除了該構成之外，也可以例如圖IB所示的氫生成設備100B那樣，設置不使電解液106循環而僅將氫以及氧向外部導出這樣的氣體導出口 111、112，從而將氫以及氧導出到設備外。即便在如氫生成設備100B那樣不使電解液106循環的構成中，因為設置了電解液導入口 107、108，所以通過分解而電解液106中的水減少的量也可以從所設置的這些電解液導入口 107、108供給水。在本實施方式中，對形成有多個連通孔的構成進行了說明，但是連通孔也可以為一個。另外，連通孔的形狀并不特別限定。在第I電極以及第2電極的表面出現的開口的形狀例如能夠作成圓形、橢圓形、多邊形以及狹縫狀等。另外，在本實施方式中，使第I電極和第2電極直接接觸而獲得了導通。但是，例如在導電性基板的第2電極側的面形成有絕緣膜的情況等下，也可以利用外部電路對第I電極和第2電極進行電連接。[實施例](實施例I)<實驗裝置>
下面，對由本發明的氫生成設備執行的水分解實驗用的實驗電解槽以及實驗系統進行說明。圖2A表示實驗電解槽的構成。實驗電解槽具備2個樹脂制的半圓筒形的容器201 (φ為10cm，高度為10cm)。實驗電解槽具有下述構成利用這2個容器201的側面的長方形部分夾持電極部202，使用4根螺釘203來使2個容器201相互接合，從而將電極部202固定在容器201之間。電極部202相當于在實施方式中說明過的電極部121 (參照圖IA以及1B)，通過導電性基板101、光觸媒性半導體層102、離子交換膜104以及第2電極103而形成。在2個容器201的側面的長方形部分分別設置有開口部204。電極部202設置在容器201之間以堵塞開口部204。在2個容器201之中的、與電極部202的設置有光觸媒性半導體層(未圖示)一面相對置的部分，嵌入了用于從外部向電極部202照射光的、石英制的窗205(φ為6cm)。在2個容器201的上部，設置有用于將產生氣體向電解槽外排出來進行分析的氣體排出口 206。圖2B表示使用了所述實驗電解槽的實驗系統的構成。在容器201內所生成的氣體，借助被插入至氣體排出口 206的接頭207，通過與容器201連結的氣體線208，在氣體色譜法209(株式會社島津制作所制GC-14b)中進行分析。在氣體色譜法209中的分析過程中，作為檢測器而使用TO) (Thermal Conductivity Detector)檢測器,支柱(column)使用了分子篩。水分解實驗是如下這樣進行的，即從容器201的外部，使用光源210(300W氙氣燈)，通過石英窗205向構成電極部202的光觸媒性半導體層(未圖示)照射光211。包含分解用的水的電解液使用了 O. IM(O. lmol/L)的K2SO4水溶液。〈電極部的構成〉圖3A以及圖3B分別表示實施例I中的電極部202的剖視圖以及立體圖。作為導電性基板101，使用了在中央設置有φ為4cm的貫通孔的8cm角的玻璃碳基板(Τ0ΚΑΙ CARBONCO.，LTD.公司制作)。在導電性基板101的單面，作為光觸媒性半導體層102而利用濺射法形成了由氧化鈦(多晶銳鈦礦)構成的η型光半導體膜(500nm)。而且，在玻璃碳基板沒有成膜氧化鈦的面側的、貫通孔的邊緣部分，設置了離子交換膜104( “Nafion”Du Pont公司制作)的厚度左右的溝槽。在該溝槽中嵌合離子交換膜104，從而如圖3A所示成為下述構成，在利用玻璃碳基板和用作第2電極103的8cm角的鉬板夾持了離子交換膜104時，在玻璃碳基板與鉬板之間不會使電導通失效。在使玻璃碳基板和鉬板疊合時，按照分別被設置的貫通孔的位置一致、且形成有貫通電極部202整體的孔的方式，對鉬板也預先設置了貫通孔。另外，為使通過水分解所產生的氫和氧不混合，貫通孔被離子交換膜104完全堵塞了。此外，在本實施例中，在制作第2電極103時，使用了預先另行準備的鉬板。但是，也可對嵌合于玻璃碳基板的離子交換膜104的部分進行光刻掩蔽，通過蒸鍍、濺射等將第2電極103成膜在玻璃碳基板上。在利用玻璃碳基板以及鉬板夾持了離子交換膜104之后，利用環氧樹脂對端面進行粘接密封，從而成為在實驗中不會漏水等這樣的構造。<水分解實驗>
利用所述實驗系統，在由光源210通過電解槽的石英窗205向電極部202連續地照射光的同時，每隔一小時進行分解水所生成的氫以及氧的定量。確認出氫以及氧的生成速度分別為18 μ mol/hUO μ mol/h，在化學計量上水幾乎已被分解。(實施例2)在實施例2中所用的實驗系統以及實驗電解槽由于與在實施例I中所用的實驗系統以及實驗電解槽相同，故省略其說明。圖4A以及圖4B分別表示實施例2中的電極部202的剖視圖以及立體圖。在實施例2中，作為導電性基板101而使用了設置有多個φ為Icm的貫通孔的玻璃碳基板。由于其他的電極部202的制作方法與實施例I相同，因而在此省略其說明。其中，離子交換膜104準備與貫通孔相同的個數，按照完全地覆蓋各個貫通孔的方式進行了設置。雖然利用與實施例I同樣的實驗系統以同樣的方法進行了水分解實驗，但是卻確認出氫以及氧的生成速度分別為32 μ mol/h、16 μ mol/h，在化學計量上水被分解了。 (實施例3)在實施例3中所用的實驗系統以及實驗電解槽由于與在實施例I中所用的實驗系統以及實驗電解槽相同，故省略其說明。圖5A以及圖5B是從光觸媒性半導體層102側觀看在實施例3中所用的電極部202的俯視圖。在實施例3中，除了將設置有多個大小為0. 5cmX6cm的狹縫狀的貫通孔的玻璃碳基板用作導電性基板這一點之外，利用與實施例I同樣的方法制作了電極部202。狹縫狀的貫通孔也可以設置在玻璃碳基板的中央(參照圖5A)，也可以設置成玻璃碳基板為梳型(參照圖5B)。其中，在實施例3中，按照玻璃碳基板為梳型的方式設置貫通孔，利用了具有圖5B所示的構造的電極部202。通過設為狹縫狀的形狀，從而具有下述優點在通過切取、沖壓的方式由大型的離子交換膜來制作與連通孔130實質上為相同形狀的離子交換膜104的情況下，不會產生無用部分。雖然利用與實施例I同樣的實驗系統以同樣的方法進行了水分解實驗，但是卻確認出氫以及氧的生成速度分別為23 μ mol/h、12 μ mol/h，在化學計量上水幾乎被分解了。(實施例4)圖6A示出在實施例4中所用的電極部202的構成。在實施例4中，按照能夠從實驗電解槽的外部向由導電性基板101和光觸媒性半導體層102構成的第I電極與作為異性極的第2電極103之間施加偏壓的方式，制作了電極部202。作為導電性基板101而使用了設置有Φ為4cm的貫通孔的12cmX 8cm角的玻璃碳基板。在該玻璃碳基板的單面，作為光觸媒性半導體層102而利用濺射法形成了由氧化鈦(多晶銳鈦礦)構成的η型光半導體膜(厚度500nm)。而且，在玻璃碳基板沒有成膜氧化鈦的面，按照玻璃碳基板和第2電極103不短路的方式，作為絕緣層601而涂敷了環氧樹月旨。進而，在玻璃碳基板上，在沒有成膜氧化鈦的面側的、貫通孔的邊緣部分，設置了離子交換膜104( "Nafion"Du Pont公司制作)的厚度左右的溝槽。如圖6A所示，利用玻璃碳基板和用作異性極103的鉬板(在本實施例中為在石英基板上蒸鍍了鉬之后的板)夾持了離子交換膜104。在使玻璃碳基板和鉬板疊合時，按照分別被設置的貫通孔的位置一致、且形成有貫通電極部202整體的孔的方式，對鉬板也預先設置了貫通孔。另外，為使通過水分解所產生的氫和氧不混合，貫通孔被離子交換膜104完全堵塞了。在利用玻璃碳基板以及鉬板夾持了離子交換膜104之后，利用環氧樹脂對端面進行粘接密封，從而成為在實驗中不會漏水等這樣的構造。此外，在本實施例中，雖然在玻璃碳基板的第2電極103側的面設置了絕緣膜601，但是未必一定要設置絕緣膜601。圖6B表示實施例4中的實驗系統的構成。導電性基板101的玻璃碳基板以及第2電極103的鉬板如圖6B所示那樣，分別從電解槽邊緣鼓出，邊緣鼓出的部分通過銅線進行連結從而制作了外部電路602。在外部電路602上設置了機構603，該機構603能夠向由導電性基板101和光觸媒性半導體層102構成的第I電極以及第2電極103施加偏壓。此外，在本實施例中采用了通過外部電路對第I電極和第2電極進行電連接的構成。但是，即便在設置了外部電路的情況下，因為離子交換膜的面積也能被制作得比以往小，所以可以實現低成本化。
水分解實驗利用圖6B示出的實驗系統，在由光源210通過電解槽的石英窗205向電極部202連續地照射光的同時，每隔一小時進行分解水所生成的氫以及氧的定量。另外，在導電性基板101與第2電極103之間施加了 O. 5V的偏壓。確認出氫以及氧的生成速度分別為157 μ mol/h、76 μ mol/h,在化學計量上水幾乎被分解了。此外，在本實施例中，將所施加的偏壓設為O. 5V，但是并不限定于此。其中，所施加的偏壓優選不超過水的電解電壓即I. 23V。(比較例)作為比較例，利用除了在導電性基板101以及第2電極103沒有設置貫通孔這一點之外而其余與實施例4同樣的方法，制作了電極部202。利用與實施例4同樣的實驗系統，將從外部向導電性基板101以及第2電極103施加的偏壓設為0V、0. 5V，在向光觸媒性半導體層102照射光的同時進行了水分解實驗。其結果，無論在哪個情況下都未產生氫以及氧。認為這是因為在第I電極側與第2電極側之間未獲得液體接界，未能進行離子交換的緣故。表I示出各實施例以及比較例的水分解實驗的結果。[表 I]
權利要求
1.一種氫生成設備，具備第I電極，其包括導電性基板、以及被擔持在所述導電性基板上的光觸媒性半導體；第2電極，其與所述第I電極電連接，并且在將所述第I電極的擔持有所述光觸媒性半導體的面側的區域設為第I區域、將與該第I區域相反一側的區域設為第2區域的情況下， 該第2電極相對于所述第I電極而被配置在所述第2區域；電解液，其與所述光觸媒性半導體以及所述第2電極相接觸且包含水；和框體，其在內部保持所述第I電極、所述第2電極以及所述電解液，在所述第I電極以及所述第2電極的相對應的位置處分別設置貫通孔，所述貫通孔構成對所述第I區域和所述第2區域進行連通的連通孔，在所述連通孔中，按照堵塞所述連通孔的方式配置與所述連通孔實質上為相同形狀的離子交換膜。
2.根據權利要求I所述的氫生成設備，其中，形成有多個所述連通孔。
3.根據權利要求I所述的氫生成設備，其中，所述連通孔為狹縫狀。
4.根據權利要求I所述的氫生成設備,其中，所述第2電極與所述導電性基板相接地配置。
5.根據權利要求I所述的氫生成設備，其中，所述氫生成設備還具備外部電路，該外部電路對所述第I電極和所述第2電極進行電連接。
6.根據權利要求5所述的氫生成設備，其中，所述外部電路具備在所述第I電極與所述第2電極之間能施加偏壓的機構。
全文摘要
本發明的氫生成設備具備第1電極(120)，其包括導電性基板(101)以及光觸媒性半導體層(102)；第2電極(103)，其與第1電極(120)電連接，并且在將第1電極(120)的擔持有光觸媒性半導體層(102)的面側的區域設為第1區域(122)、將與第1區域(122)相反一側的區域設為第2區域(123)的情況下，該第2電極相對于第1電極(120)而被配置在第2區域(123)；電解液(106)，其包含水；和框體(105)，其保持這些第1電極、第2電極及電解液。在第1電極(120)以及第2電極(103)的相對應的位置處設置貫通孔(131，132)，該貫通孔構成對第1區域(122)和第2區域(123)進行連通的連通孔(130)。在連通孔(130)中，按照堵塞連通孔(130)的方式配置與連通孔(130)實質上為相同形狀的離子交換膜(104)。
文檔編號C25B1/04GK102933487SQ20118002811
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月26日 優先權日2010年9月7日
發明者德弘憲一, 野村幸生, 羽藤一仁, 谷口升, 鈴木孝浩, 田村聰 申請人:松下電器產業株式會社