酸化物半導体光電極触媒タンデムセルによる一段太陽光水分解水素製造

摘要

水素は極めて重要な化学原料である。肥料や合成樹脂などの原料となるアンモニア（NH_3）の合成に必須の原料であり，その他にメタノールや過酸化水素，油脂の改質など多くの水素化反応や還元雰囲気処理に必要とされている。一方，水素の高エネルギー化合物であることを利用してロケットなどの燃料としても使用される。さらに，水素は近年，地球温暖化問題の解決策と関連して，炭酸ガスを排出しないクリーンエネルギーとして注目され，今後，大きな普及が見込まれる燃料電池自動車などの燃料として使用される予定である。%Present status of R&D on one-step solar water splitting into hydrogen by tandem cells was introduced in terms of hydrogen production using renewable energy. Firstly, water splitting into hydrogen and oxygen by oxide semiconductor photoelectrode catalysts such as α -Fe_2O_3 and BiVO_4 under the simulated solar light and the applied bias was described. As water splitting photocurrents. 4 - 5 mA/cm~2, which are quite high, were obtained by α-Fe_2O_3 and BiVO_4 photoelectrodes. Then, these photoelectrodes were applied to tandem cells with dye-sensitized solar cells. 3 - 6 % solar to hydrogen conversion efficiencies were estimated by these tandem cells. This result suggests us tandem cell system has great potential for future commercialization.