[发明专利]一种面向光解水制氢的集成器件及其制作方法

权利要求书

1.一种面向光解水制氢的集成器件，其包括光阳极(11)、钙钛矿太阳能电池(12)及光阴极(13)，其特征在于：

所述光阳极(11)与所述钙钛矿太阳能电池(12)的透明导电基底绝缘贴合，并与所述钙钛矿太阳能电池(12)的对电极电性连接；所述光阳极(11)采用带隙在2.5eV以上的半导体活性材料薄膜，且所述薄膜厚度小于3μm，使得所述光阳极(11)吸收紫外光而让50％以上的可见光通过，通过所述光阳极(11)的可见光激发所述钙钛矿太阳能电池(12)产生偏压；

所述对电极与所述光阴极(13)绝缘贴合，所述光阴极(13)与所述钙钛矿太阳能电池(12)的透明导电基底电性连接；

所述光阳极(11)及所述光阴极(13)暴露出来，所述集成器件的其他部分均被密封。

2.如权利要求1所述的面向光解水制氢的集成器件，其特征在于：所述光阳极(11)是由ZnO半导体、TiO₂半导体、Fe₂O₃半导体及WO₃半导体中的任一种制成的。

3.如权利要求1所述的面向光解水制氢的集成器件，其特征在于：所述光阴极(13)上沉积有如下薄膜中的一种：Pt薄膜、NiMo合金薄膜、MoS₂薄膜。

4.如权利要求1所述的面向光解水制氢的集成器件，其特征在于：所述透明导电基底为柔性导电基底；所述集成器件为柔性集成器件。

5.一种面向光解水制氢的集成器件的制作方法，其特征在于：所述面向光解水制氢的集成器件的制作方法包括以下步骤：

a)在透明导电基底上制备光阳极(11)，所述光阳极(11)为带隙在2.5eV以上的半导体活性材料薄膜，所述薄膜厚度小于3μm，使得所述光阳极(11)吸收紫外光而让50％以上的可见光通过；

b)在透明导电基底上制备太阳能电池(12)，其余可见光穿过所述光阳极(11)激发所述太阳能电池(12)产生偏压；

c)制备光阴极(13)；

d)将所述光阳极(11)的透明导电基底与所述太阳能电池(12)的透明导电基底绝缘贴合，并将所述光阴极(13)与所述太阳能电池(12)的对电极绝缘贴合；

e)将所述光阳极(11)的透明导电基底与所述太阳能电池(12)的对电极电性连接，并将所述光阴极(13)与所述太阳能电池(12)的透明导电基底电性连接；其中，在步骤e)之后还包括对在步骤e)制作成的集成器件进行密封处理的步骤，所述集成器件除所述光阳极(11)及所述光阴极(13)之外的部分均被密封。

6.如权利要求5所述的面向光解水制氢的集成器件的制作方法，其特征在于：所述光阳极(11)的透明导电基底上形成有纳米结构，所述纳米结构为以下纳米结构中的一种：纳米薄膜、TiO₂纳米颗粒、ZnO纳米棒。