[发明专利]光诱导氢氧根离子化太阳能电池

摘要

本发明涉及将太阳能和光碱分子联合在一起的光诱导氢氧根离子化的太阳能电池。本发明是在作为光电化学池的密闭容器中设置有将密闭容器分成体积不相等的第一容器和第二容器的阴离子交换膜；第一容器中盛放光碱分子的水溶液或含有表面活性剂和氯化钠或氯化钾的光碱分子的水溶液，相应的在第二容器中盛放水或含有氯化钠或氯化钾和表面活性剂的水溶液；第一容器的一侧壁有部分地方透光，且透过光与阴离子交换膜成90度入射角，其余密闭容器的壁不能透光。本发明是利用光碱分子在光作用下发生光解反应，所产生氢氧根离子的浓度梯度经阴离子交换膜进行氢氧根离子交换而产生电流及电势；利用光碱分子与其光解后产生离子的内部循环，实现电流持续和恒定。

主权项

1.一种光诱导氢氧根离子化太阳能电池，其包括作为光电化学池的密闭容器、阴离子交换膜、在水中经光诱导能够产生氢氧根离子和阳离子的光碱分子以及电极；其特征是：所述的密闭容器中有与密闭容器的四个内壁密封相连接的阴离子交换膜，并且该阴离子交换膜将所述的密闭容器分成体积不相等的第一容器和第二容器；其中，在第一容器中盛放有在水中经光诱导能够产生氢氧根离子和阳离子的光碱分子的水溶液，在第二容器中盛放有水；或在第一容器中盛放有含有季铵盐类型的表面活性剂和氯化钠的在水中经光诱导能够产生氢氧根离子和阳离子的光碱分子的水溶液；在第二容器中盛放有含有季铵盐类型的表面活性剂和氯化钠的水溶液；或在第一容器中盛放有含有季铵盐类型的表面活性剂和氯化钾的在水中经光诱导能够产生氢氧根离子和阳离子的光碱分子的水溶液；在第二容器中盛放有含有季铵盐类型的表面活性剂和氯化钾的水溶液；所述的密闭容器只有其中所述的第一容器的一侧壁有部分地方能够透光，且透过光与阴离子交换膜成90度入射角，其余密闭容器的壁为不能透光；在第一容器中的透光部分处设置有阳极或阴极；在第二容器中设置有阴极或阳极；并且第一容器中设置的阳极或阴极的导线通向第一容器外，对应于第二容器中设置的阴极或阳极的导线通向第二容器外；所述的阴离子交换膜只允许光碱分子在水中经光诱导能够产生的氢氧根离子透过，而不允许光碱分子本身和光碱分子在光照射后产生的阳离子透过；并且是在膜结构中含有碱性活性基团的阴离子交换膜；所述的光碱分子为在水溶液中或在含有季铵盐类型的表面活性剂和氯化钠或氯化钾的水溶液中经光的照射作用下能够发生光解反应分解为氢氧根离子及阳离子，且在避光条件下氢氧根离子又能够与光碱分子光解产生的阳离子重新形成光解前的光碱分子；所述的光碱分子是具有以下结构的三芳胺类光碱分子中的一种：所述的第一容器侧壁能够透光的部分面积占该侧壁总面积的1/10～1/3。