TOP > 国内特許検索 > 界面抵抗を低減したSiC光電極およびその製造方法、ならびにSiC光電極を用いた水素製造装置

界面抵抗を低減したSiC光電極およびその製造方法、ならびにSiC光電極を用いた水素製造装置 コモンズ

国内特許コード P140010262
掲載日 2014年2月13日
出願番号 特願2014-015515
公開番号 特開2015-140471
出願日 平成26年1月30日(2014.1.30)
公開日 平成27年8月3日(2015.8.3)
発明者
  • 加藤 正史
  • 長谷川 貴大
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 界面抵抗を低減したSiC光電極およびその製造方法、ならびにSiC光電極を用いた水素製造装置 コモンズ
発明の概要 【課題】SiCを用いた光照射による水分解のエネルギー変換効率を向上させることである。
【解決手段】相対的に低い不純物濃度を有するSiCからなる光電極と、当該光電極と対をなす金属電極と、前記光電極と前記金属電極との間に相対的に高い不純物濃度を有するSiCとを含むSiC光電極。前記相対的に低い不純物濃度が1015/cm~1017/cm、前記相対的に高い不純物濃度が前記不純物濃度より10~10高い。

【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


光触媒による有機物分解あるいは水分解の技術は広く知られているところである。特にシリコンカーバイド(SiC)等の半導体を用いて光照射による水の分解は太陽エネルギーを水素エネルギーに変換できるため、再生可能エネルギー生成技術として有望なものである。従来からこの用途に用いる半導体材料として酸化チタンなどが広く知られているところであるが、エネルギー変換効率が低いという課題がある。



それに対して本発明者らはSiCをこの光照射による水分解技術に用いるという提案をしており、それは特許文献1に記載の多結晶SiCではなく、非特許文献1および非特許文献2に記載の単結晶SiCを用いるという提案である。理論的には単結晶SiCにより5%以上のエネルギー変換効率(以下、単に「変換効率」ということがある。)が期待できるものの、非特許文献1では0.17%という変換効率が報告されている。一方、本発明者らは非特許文献2にて報告した単結晶SiCのエネルギー変換効率は0.38%であり、理論値とは未だ大きな差異があるのが現状である。その理由の一つとして、光電流がSiC光電極と金属電極との界面での電気抵抗により制限されている点があった。

産業上の利用分野


本発明は、光触媒用のシリコンカーバイド、特に光照射による水の分解に適したシリコンカーバイドに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
相対的に低い不純物濃度を有するSiCからなる光電極と、当該光電極とオーミック接触となる金属電極と、前記光電極と前記金属電極との間に相対的に高い不純物濃度を有するSiCとを含むSiC光電極。

【請求項2】
前記相対的に低い不純物濃度が1015/cm~1017/cm、前記相対的に高い不純物濃度が前記相対的に低い不純物濃度より10~10高い、請求項1に記載のSiC光電極。

【請求項3】
SiC単結晶基板上に相対的に低い不純物濃度の低不純物濃度SiC膜をエピタキシャル成長させ、次に、相対的に高い不純物濃度の高不純物濃度SiC膜を形成し、さらに高不純物濃度SiC上に金属電極を形成し、その後SiC単結晶基板を除去する、SiC光電極の製造方法。

【請求項4】
請求項1または2に記載のSiC光電極を用いた水素製造装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2014015515thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close