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光電化學電池

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光電化學電池,利用半導體一液體結製成的電池。光電化學電池一般分為電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池三類。

光電化學電池

利用半導體一液體結製成的電池。光電化學電池起抓於1939年法國科學家貝克雷爾(Beequerel)發現在電解質溶液中半導體產生的光電現象。半導體在電解質溶液中表面形成界面勢壘(即液體結),分離光生的電子空穴對,在電他的兩個電極(即半導體電極和金屬對電極)上進行電化學反應,導致產生電或通過電極、溶液的化學變化生成化學產物。

光電化學電池一般分為電化學光伏電池、光電解電池和光催化電池三類.

(l)電化學光伏電池:電解液中只含一種氧化還原物質,電池反應為陽、陰極上進行的氧化還原可逆反應,光照后電池向外界負載提供電能,電解液不發生化學變化,其自由能變化等於零。(2)光電解電池:電解液中存在兩種氧化還原離子,光照后發生化學變化,其凈反應的自由能變化為正,光能有效的轉換為化學能。

(3)光催化電池:光照后電解液發生化學變化.其凈反應的自由能變化為負,光能提供進行化學反應所需的活化能。

光電化學電池具有液相組分,因此又可製成直接儲能的光電化學蓄電池,成為一種既能轉換太陽光能又能進行能量儲存的多途徑轉換太陽能的光電化學器件,而且半導體在電解液中界面液體結容易形成,可以廣泛應用多晶、薄膜型半導體材料,因而具有製作工藝簡便、價格低廉等特點。


 

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