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公开(公告)号:CN113463109B
公开(公告)日:2022-12-09
申请号:CN202110668474.3
申请日:2021-06-16
Applicant: 华南师范大学
IPC: C25B1/04 , C25B1/55 , C25B11/052 , C23C18/12
Abstract: 本发明涉及一种三元铜基化合物半导体光电极、无偏压太阳光分解水制氢产氧器件及其制备方法,该光电极采用三元铜基化合物半导体光电极,其吸收层为三元铜基化合物半导体薄膜,具有带隙合适、光吸收系数高、元素储量丰富、无毒和成本低等优点,且本发明的三元铜基吸收层采用喷雾热解法制备获得,制备而成的光电极开启电压高;且本发明光阳极选用施加相对于可逆氢电位0.2~0.5V的偏压时可氧化水的半导体材料,将三元铜基化合物半导体光电极和上述光阳极相结合,制备成一种无需外加偏压的太阳光分解水制氢产氧器件。实现了真正意义上的无需外加电能的光解水制氢器件,并且该光阴极和光阴极可根据实际的封装需求,灵活选择不同的封装方式。
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公开(公告)号:CN113463109A
公开(公告)日:2021-10-01
申请号:CN202110668474.3
申请日:2021-06-16
Applicant: 华南师范大学
IPC: C25B1/04 , C25B1/55 , C25B11/052 , C23C18/12
Abstract: 本发明涉及一种三元铜基化合物半导体光电极、无偏压太阳光分解水制氢产氧器件及其制备方法,该光电极采用三元铜基化合物半导体光电极,其吸收层为三元铜基化合物半导体薄膜,具有带隙合适、光吸收系数高、元素储量丰富、无毒和成本低等优点,且本发明的三元铜基吸收层采用喷雾热解法制备获得,制备而成的光电极开启电压高;且本发明光阳极选用施加相对于可逆氢电位0.2~0.5V的偏压时可氧化水的半导体材料,将三元铜基化合物半导体光电极和上述光阳极相结合,制备成一种无需外加偏压的太阳光分解水制氢产氧器件。实现了真正意义上的无需外加电能的光解水制氢器件,并且该光阴极和光阴极可根据实际的封装需求,灵活选择不同的封装方式。
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公开(公告)号:CN115011921B
公开(公告)日:2023-07-25
申请号:CN202210572647.6
申请日:2022-05-25
Applicant: 华南师范大学
IPC: C23C14/06 , C23C14/24 , C25B1/04 , C25B1/55 , C25B11/051 , C25B11/081 , C25B11/087 , H01L31/032 , H01L31/0352 , H01L31/0525 , H01L31/18 , H02J7/35
Abstract: 本发明涉及具有微空心砖结构的硒化亚锗薄膜、太阳能发电和水解制氢装置及其制备方法,该硒化亚锗薄膜具有特殊的微空心砖结构,使得入射的太阳光在其内部多次反射直至完全吸收,能够明显提升光热和光电转化效率,该硒化亚锗薄膜结合光热转化部件应用于太阳能发电装置提升了太阳能发电装置对太阳光的利用率;在该硒化亚锗薄膜上制备缓冲层和析氢催化剂纳米颗粒形成了单阴极光电极,与光热转换部件结合形成的水解制氢装置实现了超过17%的光转氢效率。本发明提供的装置完全由太阳能驱动的、不受电网限制的、可规模化定制,具备极大的产业化发展前景。
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公开(公告)号:CN109502545B
公开(公告)日:2020-08-11
申请号:CN201811179844.1
申请日:2018-10-10
Applicant: 华南师范大学
IPC: H01L31/0216 , C01B3/04 , B82Y30/00
Abstract: 本发明公开了一种硒化锗基太阳光分解水产氢电子器件及其制备方法,其包括衬底,位于所述衬底上的背电极层,位于所述电极层上的硒化锗吸收层,位于所述硒化锗吸收层上的缓冲层,位于所述缓冲层上的保护层以及附着于所述保护层上的金属纳米颗粒,从而能够实现在外加偏压下高效地分解水产生氢气。本发明利用硒化锗禁带宽度与太阳光谱非常匹配(1.15eV),光吸收系数大,原材料便宜无毒、生长温度低的特点,首次将其设计为吸收层材料应用于太阳光分解水产氢器件,从而制备出硒化锗基太阳光分解水产氢器件,该器件在光照下分解水产氢的效率已突破1%。
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公开(公告)号:CN113292144A
公开(公告)日:2021-08-24
申请号:CN202110609926.0
申请日:2021-06-01
Applicant: 华南师范大学
IPC: C02F1/469 , C02F1/42 , C02F1/44 , C02F103/08
Abstract: 本发明涉及一种稳定的太阳光海水淡化反应器及制备方法,包括,设置有光阴极的光阴极腔室,设置有阳极的阳极腔室,光阴极和阳极通过导线连接;氧化还原液在光阴极腔室和阳极腔室之间循环;光阴极腔室具有一透光窗口,太阳光经过透光窗口照射在光阴极上,第一、第二盐流室,位于光阴极腔室和阳极腔室之间,第一盐流室与光阴极腔室之间、第二盐流室与阳极腔室之间通过阳离子交换膜隔离,第一盐流室与第二盐流室之间通过阴离子交换膜隔离。该反应器以太阳光为能源,不需要额外供电,利用稳定的光阴极,结合阳极、氧化还原液和离子交换膜构成,结构简单,成本低廉,能耗较低且持续稳定,有望日后实现低能耗淡化海水,大大降低海水淡化的能量消耗。
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公开(公告)号:CN108335911B
公开(公告)日:2020-05-19
申请号:CN201810061496.1
申请日:2018-01-22
Applicant: 华南师范大学
Abstract: 本发明涉及一种太阳光分解水产氢微电子器件及其制备方法,其包括CZTS太阳电池、BiVO4光阳极、导线以及Pt片,其中所述CZTS太阳电池、所述BiVO4光阳极及Pt片通过所述导线连接,实现无外偏压的串联结构半导体器件用于光解水制氢气,无需额外电源,直接利用太阳光便可实现自发分解水制氢,从而实现氢能的所有来源都是太阳光,且太阳光直接发电稳定、无毒、原料廉价,能够实现氢能制取真正意义上的清洁、低廉、环保、环境友好,并且可再生。
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公开(公告)号:CN108922927A
公开(公告)日:2018-11-30
申请号:CN201810643732.0
申请日:2018-06-21
Applicant: 华南师范大学
IPC: H01L31/0216 , H01L31/032 , H01L31/0392 , H01L31/18
CPC classification number: H01L31/0326 , H01L31/02167 , H01L31/03923 , H01L31/1876
Abstract: 本发明涉及一种稳定的化合物半导体太阳光分解水产氢电子器件、电极系统及其制备方法。该太阳光分解水产氢电子器件依次包括衬底、背电极、CZTS吸收层、缓冲层、宽带隙半导体保护层以及纳米金属颗粒层,并且采用喷雾热解随后硫化退火的方法制备CZTS吸收层,采用化学水浴沉积法制备缓冲层,采用化学水浴沉积法或原子层沉积法制备宽带隙半导体保护层,其制备方法简单,并且制备出的器件结构,可以利用太阳能,在外加偏压下,即可实现高效、稳定地产生氢气。
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公开(公告)号:CN108335911A
公开(公告)日:2018-07-27
申请号:CN201810061496.1
申请日:2018-01-22
Applicant: 华南师范大学
Abstract: 本发明涉及一种太阳光分解水产氢微电子器件及其制备方法,其包括CZTS太阳电池、BiVO4光阳极、导线以及Pt片,其中所述CZTS太阳电池、所述BiVO4光阳极及Pt片通过所述导线连接,实现无外偏压的串联结构半导体器件用于光解水制氢气,无需额外电源,直接利用太阳光便可实现自发分解水制氢,从而实现氢能的所有来源都是太阳光,且太阳光直接发电稳定、无毒、原料廉价,能够实现氢能制取真正意义上的清洁、低廉、环保、环境友好,并且可再生。
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公开(公告)号:CN119433609A
公开(公告)日:2025-02-14
申请号:CN202411780352.3
申请日:2024-12-05
IPC: C25B11/091 , C25B11/067 , C25B11/02 , C25B1/55
Abstract: 本发明涉及一种基于钒酸铋半导体薄膜的光电化学降解尿素光阳极及其电极系统,该光阳极包括设置于所述透明导电衬底上的BiVO4吸光层,设置于所述BiVO4吸光层上的空穴传输层和设置于所述空穴传输层上的Co‑Ci助催化剂层;该BiVO4吸光层受光照激产生电子空穴对,空穴在经NiOBix空穴传输层的提取和外接偏压的共同作用下进入电解液进行尿素降解半反应,同时Co‑Ci助催化剂起到改善了表面反应动力学,降低尿素氧化反应过电势的作用,该光阳极具有更强的载流子分离和迁移能力和更高的工作稳定性,提升了尿素降解的效率及稳定性。
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公开(公告)号:CN113292144B
公开(公告)日:2022-11-08
申请号:CN202110609926.0
申请日:2021-06-01
Applicant: 华南师范大学
IPC: C02F1/469 , C02F1/42 , C02F1/44 , C02F103/08
Abstract: 本发明涉及一种稳定的太阳光海水淡化反应器及制备方法,包括,设置有光阴极的光阴极腔室,设置有阳极的阳极腔室,光阴极和阳极通过导线连接;氧化还原液在光阴极腔室和阳极腔室之间循环;光阴极腔室具有一透光窗口,太阳光经过透光窗口照射在光阴极上,第一、第二盐流室,位于光阴极腔室和阳极腔室之间,第一盐流室与光阴极腔室之间、第二盐流室与阳极腔室之间通过阳离子交换膜隔离,第一盐流室与第二盐流室之间通过阴离子交换膜隔离。该反应器以太阳光为能源,不需要额外供电,利用稳定的光阴极,结合阳极、氧化还原液和离子交换膜构成,结构简单,成本低廉,能耗较低且持续稳定,有望日后实现低能耗淡化海水,大大降低海水淡化的能量消耗。
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