[发明专利]光半导体电极、光电化学电池以及能量系统

权利要求书

1.一种光半导体电极，具备：

导电体；和

第1半导体层，其被设置在所述导电体上，

所述第1半导体层包含：光半导体、和含有铱元素的氧化物，

含有所述铱元素的氧化物的费米能级，在真空能级基准下，比所述光半导体的费米能级更为负，并且比-4.44eV更为负。

2.根据权利要求1所述的光半导体电极，其中，

所述光半导体是含有从由铌、钽、锆、钛以及镓构成的群中选择的至少任意一种元素的n型半导体。

3.根据权利要求2所述的光半导体电极，其中，

所述光半导体是从由含有铌元素的氮氧化物以及含有铌元素的氮化物构成的群中选择的至少任意一种n型半导体。

4.根据权利要求1所述的光半导体电极，其中，

所述第1半导体层中的含有所述铱元素的氧化物的面密度超过0并且为2.00μgcm^-2以下。

5.根据权利要求1所述的光半导体电极，其中，

所述第1半导体层由含有所述光半导体的光半导体膜、和承载于所述光半导体膜的表面上的含有所述铱元素的氧化物形成。

6.根据权利要求1所述的光半导体电极，其中，

含有所述铱元素的氧化物，以毫微粒子的状态被包含于所述第1半导体层中，

所述毫微粒子的初级粒子直径为100nm以下。

7.根据权利要求1所述的光半导体电极，其中，

还具备第2半导体层，该第2半导体层被配置在所述导电体与所述第1半导体层之间，且包含与所述光半导体不同的半导体，

以真空能级为基准，

(i)所述第1半导体层中的所述光半导体的传导带以及价电子带的带边能级分别具有所述第2半导体层中的所述半导体的传导带以及价电子带的带边能级以上的大小，

(ii)所述第2半导体层中的所述半导体的费米能级比所述第1半导体层中的所述光半导体的费米能级大，并且，

(iii)所述导电体的费米能级比所述第2半导体层中的所述半导体的费米能级大。

8.一种光电化学电池，具备：

权利要求1所述的光半导体电极；

反电极，其与包含在所述光半导体电极中的所述导电体电连接；和

容器，其容纳所述光半导体电极以及所述反电极。

9.根据权利要求8所述的光半导体电极，其中，

还具备电解液，该电解液被容纳在所述容器内，并且与所述光半导体电极以及所述反电极的表面接触，且含有水。

10.一种能量系统，具备：

权利要求8所述的光电化学电池；

通过第1配管而与所述光电化学电池连接，且对在所述光电化学电池内生成的氢进行储藏的氢储藏器；

通过第2配管而与所述氢储藏器连接，且对在所述光电化学电池内生成的氢进行储藏的氢储藏器；和

燃料电池，其将储藏于所述氢储藏器的氢转换为电力。