本公開涉及光電極及其制造方法、以及光電化學(xué)電池。

背景技術(shù)：

為解決日益嚴(yán)重的環(huán)境問題和能源問題、建立可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，要求可再生能源的真正的實(shí)用化?，F(xiàn)在，利用蓄電池儲(chǔ)存由太陽能電池得到的電的系統(tǒng)正在廣泛普及。但是，蓄電池較重，不適于移動(dòng)。因此，展望未來，期待著利用氫氣來作為能源介質(zhì)。

氫氣的性質(zhì)如下。

·儲(chǔ)存和移動(dòng)容易。

·即使燃燒，最終產(chǎn)物也是無害且安全的水，很清潔。

·通過利用燃料電池能夠轉(zhuǎn)換為電和/或熱。

·通過水分解能夠取之不盡。

利用太陽光分解水而生成氫氣的半導(dǎo)體光電極，作為能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為容易利用的能源介質(zhì)氫氣的技術(shù)而受到關(guān)注，正在進(jìn)行以反應(yīng)的高效率化為目標(biāo)的研究開發(fā)。

例如，專利文獻(xiàn)1公開了一種半導(dǎo)體光電極，該半導(dǎo)體光電極具備在表面形成有凹凸的金屬基板、和在金屬基板表面形成的由具有光催化作用的材料構(gòu)成的半導(dǎo)體層。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠制作通過由表面的凹凸結(jié)構(gòu)引起的光散射來提高光的吸收效率，并且，通過將該半導(dǎo)體層的厚度設(shè)定為1μm以下來減少電荷的復(fù)合、提高了能量轉(zhuǎn)換效率的半導(dǎo)體光電極。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2006-297300號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，專利文獻(xiàn)1的半導(dǎo)體光電極存在無法將入射到電極的光有效利用于水分解反應(yīng)等目標(biāo)反應(yīng)這樣的課題。原因是因?yàn)?，入射到電極的光的一部分在進(jìn)入到半導(dǎo)體層之后到達(dá)金屬基板，會(huì)被金屬基板吸收。另外是因?yàn)椋绻麨榱嗽黾影雽?dǎo)體層的光吸收量而加厚半導(dǎo)體層，則光激發(fā)的載流子(電子和空穴)在半導(dǎo)體層中移動(dòng)的距離變長(zhǎng)，因此會(huì)引起載流子的復(fù)合(再結(jié)合)，其結(jié)果，變得載流子不能夠有助于水分解反應(yīng)等反應(yīng)。

因此，本公開的目的是提供能夠?qū)⒐饽苡行У乩糜谒姆纸夥磻?yīng)等目標(biāo)反應(yīng)的光電極。

本公開提供一種光電極，該光電極包含：

作為基板的第1導(dǎo)電體；

配置在所述第1導(dǎo)電體上的第2導(dǎo)電體，其包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體且透明；和

配置在所述柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上的光催化劑層，其包含可見光光催化劑。

根據(jù)本公開，能夠提供能將光能有效利用于水的分解反應(yīng)等目標(biāo)反應(yīng)的光電極。

附圖說明

圖1是表示本公開的一實(shí)施方式涉及的光電極的一例的示意圖。

圖2是表示本公開的一實(shí)施方式涉及的光電極的另一例的示意圖。

圖3是以圖1所示的光電極為例，表示基準(zhǔn)面、厚度決定面和中心面的示意圖。

圖4是表示本公開的一實(shí)施方式涉及的光電化學(xué)電池的一例的概略圖。

圖5是表示本公開的一實(shí)施方式涉及的光電化學(xué)電池的另一例的概略圖。

附圖標(biāo)記說明

100、200、310光電極

101、201、311第1導(dǎo)電體

102、202柱狀結(jié)構(gòu)體

103、203、412第2導(dǎo)電體

104、204、413光催化劑層

301基準(zhǔn)面

302厚度決定面

303中心面

304第1導(dǎo)電體側(cè)的區(qū)域

305與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的區(qū)域

400、500光電化學(xué)電池

420對(duì)電極

430容器

431光入射部

432、433排氣口

434給水口

440電解液

450導(dǎo)線

460隔板

具體實(shí)施方式

本公開的第1技術(shù)方案涉及的光電極，包含：作為基板的第1導(dǎo)電體；配置在所述第1導(dǎo)電體上的包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體且透明的第2導(dǎo)電體；和配置在所述柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上的包含可見光光催化劑的光催化劑層。

對(duì)于第1技術(shù)方案涉及的光電極而言，向光電極入射并通過光催化劑層時(shí)沒有被可見光光催化劑吸收而進(jìn)入到第2導(dǎo)電體中的光的大部分，能夠不被第2導(dǎo)電體吸收而透過第2導(dǎo)電體，被其后再次進(jìn)入的光催化劑層中的可見光光催化劑吸收。這樣，在第1技術(shù)方案涉及的光電極中，入射到光電極中的光能夠多次進(jìn)入到光催化劑層中，因此即使減薄光催化劑層的厚度，光通過光催化劑層的光路長(zhǎng)度也增加，能夠提高光吸收率。即，在第1技術(shù)方案涉及的光電極中，能夠使光催化劑層的厚度充分薄來抑制光激發(fā)載流子的復(fù)合。這樣，根據(jù)第1技術(shù)方案涉及的光電極，能夠使光催化劑吸收很多的入射到光電極中的光，而且能夠減薄光催化劑層的厚度來抑制光激發(fā)載流子的復(fù)合，因此能夠?qū)⑷肷涞焦怆姌O中的光的能量有效利用于水的分解反應(yīng)等目標(biāo)反應(yīng)。

在第2技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第1技術(shù)方案涉及的光電極中，所述可見光光催化劑含有鈮氮化物和鈮氮氧化物中的至少任一種。

根據(jù)第2技術(shù)方案涉及的光電極，可見光光催化劑能夠利用可見光區(qū)域的波長(zhǎng)的光，并且可見光光催化劑的能帶結(jié)構(gòu)適合于水分解。因此，根據(jù)第2技術(shù)方案涉及的光電極，例如在以太陽光為光源的情況下能夠?qū)⑷肷涞焦怆姌O中的光的能量更進(jìn)一步有效利用于水的分解反應(yīng)等目標(biāo)反應(yīng)。

在第3技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第1或第2技術(shù)方案涉及的光電極中，所述第1導(dǎo)電體的電阻率小于所述第2導(dǎo)電體的電阻率。

關(guān)于電子移動(dòng)的距離，通常在第1導(dǎo)電體中移動(dòng)的距離比在第2導(dǎo)電體中移動(dòng)的距離大。在第3技術(shù)方案涉及的光電極中，第1導(dǎo)電體的電阻率小于第2導(dǎo)電體的電阻率，因此能夠抑制電子的移動(dòng)損耗。

在第4技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第3技術(shù)方案涉及的光電極中，所述第1導(dǎo)電體由金屬形成，所述第2導(dǎo)電體由透明導(dǎo)電性氧化物形成。

在第4技術(shù)方案涉及的光電極中，第1導(dǎo)電體由金屬形成，因此第1導(dǎo)電體的材料選擇的范圍大，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)第1導(dǎo)電體的高的導(dǎo)電性。另外，一般地，金屬的電阻率低于透明導(dǎo)電性氧化物的電阻率，因此通過使用金屬來形成第1導(dǎo)電體，也能夠擴(kuò)大用于形成第2導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性氧化物的選擇范圍。

在第5技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第3技術(shù)方案涉及的光電極中，所述第1導(dǎo)電體由第1透明導(dǎo)電性氧化物形成，所述第2導(dǎo)電體由第2透明導(dǎo)電性氧化物形成，所述第1透明導(dǎo)電性氧化物的電阻率小于所述第2透明導(dǎo)電性氧化物的電阻率。

在第5技術(shù)方案涉及的光電極中，第1導(dǎo)電體是透明的，因此光電極的光入射面的自由度增高。即，在第5技術(shù)方案涉及的光電極中，可以使光入射面為第1導(dǎo)電體側(cè)的面，可以使其為與該第1導(dǎo)電體側(cè)的面相反側(cè)的面，也可以使其為這兩面。

在第6技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第1～第5技術(shù)方案的任一技術(shù)方案涉及的光電極中，所述第2導(dǎo)電體由選自摻雜有銻的氧化錫、摻雜有氟的氧化錫和摻雜有鎵的氧化鋅之中的至少任一種形成。

在第6技術(shù)方案涉及的光電極中，第2導(dǎo)電體由選自摻雜有銻的氧化錫、摻雜有氟的氧化錫和摻雜有鎵的氧化鋅之中的至少任一種形成。因此，第6技術(shù)方案涉及的光電極，其制造在工業(yè)上簡(jiǎn)便。另外，摻雜有銻的氧化錫和摻雜有氟的氧化錫具有抗高溫性，所以即使是在形成可見光光催化劑的工序中包含燒成過程的情況，也能夠沒有問題地使用。另外，摻雜有鎵的氧化鋅，在還原氣氛中的抗性高，因此即使是例如可見光光催化劑為氮化物和/或氮氧化物、在合成它們時(shí)包含在氨氣氣氛下的燒成工序的情況，也能夠沒有問題地使用。

在第7技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第1～第6技術(shù)方案的任一技術(shù)方案涉及光電極的第2導(dǎo)電體中，相對(duì)于所述第2導(dǎo)電體的中心面、所述第1導(dǎo)電體側(cè)的區(qū)域的空隙率低于相對(duì)于所述中心面、與所述第1導(dǎo)電體相反側(cè)的區(qū)域的空隙率。在此，所述中心面是所述第2導(dǎo)電體的厚度的中心面，在將所述第1導(dǎo)電體的配置有所述第2導(dǎo)電體的面作為基準(zhǔn)面、將從所述多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體的頂端之中、位于離所述基準(zhǔn)面最遠(yuǎn)的位置的柱狀結(jié)構(gòu)體的頂端通過并且與所述基準(zhǔn)面平行的面作為厚度決定面時(shí)，所述第2導(dǎo)電體的厚度由從所述基準(zhǔn)面到所述厚度決定面的距離而決定，所述第2導(dǎo)電體的所述中心面是所述基準(zhǔn)面和所述厚度決定面的中心面。

根據(jù)第7技術(shù)方案涉及的光電極，從第2導(dǎo)電體側(cè)入射到光電極中的光的、由柱狀結(jié)構(gòu)體引起的散射的方向，朝向第1導(dǎo)電體側(cè)的概率提高，因此光容易到達(dá)第2導(dǎo)電體的內(nèi)部(第2導(dǎo)電體的第1導(dǎo)電體側(cè)的部分)。其結(jié)果，光通過光催化劑層的光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)，因此可見光光催化劑的光吸收量增加，光的利用效率提高。而且，在第7技術(shù)方案涉及的光電極被利用作為水分解的電極的情況下，在第2導(dǎo)電體的表面的凹部(在相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)體間形成的凹部)通過水分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡(氫氣或氧氣)容易向光電極外放出。

本公開的第8技術(shù)方案涉及的光電極的制造方法，是制造第1～第7技術(shù)方案的任一技術(shù)方案涉及的光電極的方法，在該制造方法中，

在作為基板的第1導(dǎo)電體上形成包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體且透明的第2導(dǎo)電體，

在所述柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上形成包含可見光光催化劑的光催化劑層。

根據(jù)第8技術(shù)方案涉及的制造方法，不實(shí)施復(fù)雜的工序就能夠以低成本制造光電極。

在第9技術(shù)方案中，例如，可以設(shè)為：在第8技術(shù)方案涉及的光電極的制造方法中，所述可見光光催化劑可以是選自氮化物和氮氧化物之中的至少任一中，可以通過使用氮化合物氣體對(duì)作為所述可見光光催化劑的前驅(qū)體的氧化物或有機(jī)化合物進(jìn)行氮化處理，來形成包含所述可見光光催化劑的所述光催化劑層。

根據(jù)第9技術(shù)方案涉及的制造方法，能夠采用對(duì)作為前驅(qū)體的氧化物或有機(jī)化合物進(jìn)行氮化處理這樣的簡(jiǎn)便的方法，來形成作為可見光光催化劑的氮化物和/或氮氧化物。

本公開的第10技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池，具備：第1～第7技術(shù)方案的任一技術(shù)方案涉及的光電極；與所述光電極電連接的對(duì)電極；和收納所述光電極和所述對(duì)電極的容器。

第10技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池，由于具備第1～第7技術(shù)方案的任一技術(shù)方案涉及的光電極，因此能夠?qū)⑷肷涞焦怆姌O中的光的能量有效利用于水分解反應(yīng)。

在第11技術(shù)方案中，可以設(shè)為：第10技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池還具備電解液，所述電解液被收納于所述容器內(nèi)，并且與所述光電極和所述對(duì)電極的表面接觸。

根據(jù)第11技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池，能夠?qū)⑷肷涞焦怆姌O中的光的能量有效利用于水分解反應(yīng)。

在第12技術(shù)方案中，可以設(shè)為：在第10或第11技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池中，所述光電極的第1導(dǎo)電體由金屬形成，所述光電極以下述朝向配置，所述朝向是光能夠從與所述第1導(dǎo)電體相反側(cè)的面入射的朝向。

根據(jù)第12技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池，通過光催化劑層時(shí)沒有被可見光光催化劑吸收而到達(dá)了第1導(dǎo)電體的表面的光的一部分，能夠在第1導(dǎo)電體的表面反射，從而被其后再次進(jìn)入了的光催化劑層中的可見光光催化劑吸收，因此能夠進(jìn)一步提高光利用效率。

在第13技術(shù)方案中，可以設(shè)為：在第10或第11技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池中，所述光電極的第1導(dǎo)電體由透明導(dǎo)電性材料形成，所述光電極以下述朝向配置，所述朝向是光能夠從所述第1導(dǎo)電體側(cè)的面入射的朝向。

第13技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池，由于光從第1導(dǎo)電體側(cè)向光電極入射，因此光催化劑層的靠近第1導(dǎo)電體的部分中所含的可見光光催化劑的光吸收量變多。因此，在靠近第1導(dǎo)電體的位置產(chǎn)生的光激發(fā)載流子的量變多。由于在靠近第1導(dǎo)電體的位置產(chǎn)生的光激發(fā)載流子移動(dòng)到第1導(dǎo)電體的距離短，因此難以引起載流子的復(fù)合。其結(jié)果，能夠有助于水分解反應(yīng)的載流子量增加，能夠?qū)崿F(xiàn)光能的高的利用效率。再者，在第13技術(shù)方案涉及的光電化學(xué)電池中，也可以使光電極的光入射面為第1導(dǎo)電體側(cè)的面和與其相反側(cè)的面這兩面。

以下，對(duì)本公開的光電極和光電化學(xué)電池的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。再者，以下的實(shí)施方式是一例，本公開并不被以下的實(shí)施方式限定。

(實(shí)施方式1)

本實(shí)施方式的光電極，包含：作為基板的第1導(dǎo)電體；和配置于第1導(dǎo)電體上的包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體且透明的第2導(dǎo)電體。即，第2導(dǎo)電體的與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的表面，具有利用多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體來形成的凹凸形狀。本實(shí)施方式的光電極還包含光催化劑層，該光催化劑層形成在多個(gè)主結(jié)構(gòu)體的表面上(第2導(dǎo)電體的具有凹凸形狀的表面上)，包含可見光光催化劑。再者，光催化劑層可以形成于多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體的整個(gè)表面上，也可以在多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上存在沒有形成光催化劑層的部分。

圖1是表示本實(shí)施方式的光電極的一例的示意圖。圖1所示的光電極100，包含：作為基板的第1導(dǎo)電體101；配置在第1導(dǎo)電體101上的由多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體102構(gòu)成的第2導(dǎo)電體103；和配置在柱狀結(jié)構(gòu)體102的表面上的包含可見光光催化劑的光催化劑層104。

如圖1所示，光催化劑層104優(yōu)選在其表面具有反映柱狀結(jié)構(gòu)體102的形狀的凹凸形狀。由此，光電極100的光催化劑層104側(cè)的面具有反映了柱狀結(jié)構(gòu)體102的形狀的凹凸形狀。光電極100的設(shè)置的朝向不作特別限定。但是，從光吸收的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選光電極100被設(shè)置成：光的入射方向不與柱狀結(jié)構(gòu)體102延伸的方向平行，相對(duì)于柱狀結(jié)構(gòu)體102延伸的方向、光從斜向入射。通過相對(duì)于柱狀結(jié)構(gòu)體102延伸的方向、光從斜向入射，光從光催化劑層104中通過的光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)，因此光吸收率提高。因此，希望也考慮設(shè)置光電極100的地點(diǎn)的緯度等，以光吸收率變得更高的朝向和角度設(shè)置光電極100。

另外，在將光電極100用作為水分解的電極的情況下，通過光電極100的光催化劑層104側(cè)的面具有反映了柱狀結(jié)構(gòu)體102的形狀的凹凸形狀，可得到由水分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡(氫氣或氧氣)容易向光電極外放出這樣的效果。在光電極100的光催化劑層104的表面生成的氣泡向電解液的液面?zhèn)纫苿?dòng)的情況下，在反映了柱狀結(jié)構(gòu)體102的形狀的凹凸形狀中沒有阻礙氣泡移動(dòng)的結(jié)構(gòu)物，因此氣泡能夠以直線性的前進(jìn)路線移動(dòng)。因此，能夠防止生成的氣泡滯留在光電極上，能夠防止光電極的反應(yīng)面積減少等的使器件特性惡化的原因。

作為適合于氣泡向光電極外放出的光電極的結(jié)構(gòu)，可舉出在設(shè)置器件時(shí)柱狀結(jié)構(gòu)體的延伸方向鉛垂向上的光電極。例如，可以是以在如圖2所示的設(shè)置狀態(tài)下柱狀結(jié)構(gòu)體202的延伸方向鉛垂向上的方式在第1導(dǎo)電體201上設(shè)置第2導(dǎo)電體203，而且在柱狀結(jié)構(gòu)體202的表面上設(shè)置有具有反映了柱狀結(jié)構(gòu)體202的形狀的凹凸形狀的光催化劑層204的光電極200。具有這樣的構(gòu)成的光電極200，由于作用于氣泡的浮力的方向與氣泡的前進(jìn)方向一致，因此容易引起氣泡從光電極上的放出。所謂氣泡容易向光電極外放出，換言之，是電解液容易被輸送到電極表面。由此，反應(yīng)物質(zhì)容易被輸送到引起反應(yīng)的電極表面，因此在電極表面的反應(yīng)難以成為擴(kuò)散律速，成為以高效率發(fā)生水分解反應(yīng)的電極。

如上所述，利用本實(shí)施方式的光電極作為水分解的電極的情況下，除了光吸收的觀點(diǎn)以外，還考慮由水分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡向光電極外放出的難易度，來決定光電極的設(shè)置的朝向、以及第2導(dǎo)電體的柱狀結(jié)構(gòu)體(具體而言，柱狀結(jié)構(gòu)體的延伸方向)。

本實(shí)施方式的光電極的第2導(dǎo)電體，通過多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體來實(shí)現(xiàn)了表面的三維結(jié)構(gòu)。在1個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體中進(jìn)行構(gòu)成的導(dǎo)電體彼此致密接觸，因此第2導(dǎo)電體具有高的強(qiáng)度。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的光電極，可實(shí)現(xiàn)第2導(dǎo)電體自身的高強(qiáng)度，其結(jié)果能夠長(zhǎng)期使用。

再者，柱狀結(jié)構(gòu)體只要是柱狀即可，其形狀并不特別限定。柱狀結(jié)構(gòu)體可以是如圖1和2所示的錐體(圓錐、棱錐)，可以是柱體(圓柱、棱柱)，也可以是截錐(截圓錐、截棱錐)。另外，柱狀結(jié)構(gòu)體的大小也不作特別限定，可以根據(jù)光電極的用途等來適當(dāng)選擇。

圖1和2所示的多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體，相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)體沒有相互連結(jié)，是以各自孤立的狀態(tài)設(shè)置的。但是，本實(shí)施方式的光電極中的多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體并不限于此，也可以相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)體相互連結(jié)而一體地設(shè)置。

在本實(shí)施方式的光電極中，在入射到光電極從而通過光催化劑層時(shí)沒有被可見光光催化劑吸收而進(jìn)入到第2導(dǎo)電體中的光的大部分，能夠不被第2導(dǎo)電體吸收而透過第2導(dǎo)電體，被其后再次進(jìn)入的光催化劑層中的可見光光催化劑吸收。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式的光電極的結(jié)構(gòu)，能夠使光催化劑層的厚度充分薄來抑制光激發(fā)載流子的復(fù)合。原因是因?yàn)椋诒緦?shí)施方式的光電極中，入射到光電極中的光能夠多次進(jìn)入到光催化劑層中，因此即使減薄光催化劑層自身的厚度，光從光催化劑層通過的光路長(zhǎng)度也增加，能夠提高光吸收率。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的光電極，能夠使光催化劑吸收很多的已入射的光，而且能夠減薄光催化劑層的厚度來抑制光激發(fā)載流子的復(fù)合，因此能夠?qū)⑷肷涞墓饽苡行Ю糜谒姆纸夥磻?yīng)等目標(biāo)反應(yīng)。

第2導(dǎo)電體的空隙率(通過形成于相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)體間的凹部形成的空隙部分的比例)，沿著第2導(dǎo)電體的厚度方向可以大致相同也可以不同。例如，優(yōu)選：在第2導(dǎo)電體中，相對(duì)于第2導(dǎo)電體的中心面、第1導(dǎo)電體側(cè)的區(qū)域的空隙率低于相對(duì)于上述中心面、與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的區(qū)域的空隙率。在此，在將第1導(dǎo)電體的配置有第2導(dǎo)電體的面作為基準(zhǔn)面、將從多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體的頂端之中、位于離所述基準(zhǔn)面最遠(yuǎn)的位置的柱狀結(jié)構(gòu)體的頂端通過并且與所述基準(zhǔn)面平行的面作為厚度決定面時(shí)，第2導(dǎo)電體的厚度由從所述基準(zhǔn)面到所述厚度決定面的距離決定。另外，第2導(dǎo)電體的中心面是第2導(dǎo)電體的厚度的中心面，是所述基準(zhǔn)面和所述厚度決定面的中心面。另外，第2導(dǎo)電體的厚度方向是垂直于所述基準(zhǔn)面的方向。以圖1所示的光電極100為例，對(duì)這樣設(shè)定的各面進(jìn)行說明，如圖3所示，基準(zhǔn)面301是第1導(dǎo)電體101的配置有第2導(dǎo)電體103(柱狀結(jié)構(gòu)體102)的面，厚度決定面302是從柱狀結(jié)構(gòu)體102的頂端通過的、與基準(zhǔn)面301平行的面，中心面303是基準(zhǔn)面301和厚度決定面302的中心面。在圖中，304表示相對(duì)于中心面303，在第1導(dǎo)電體側(cè)的區(qū)域，305表示相對(duì)于中心面303，在與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的區(qū)域。

再者，換言之，上述構(gòu)成是第2導(dǎo)電體具有在第1導(dǎo)電體側(cè)的區(qū)域變密、在與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的區(qū)域變疏的形狀。根據(jù)這樣的構(gòu)成，從第2導(dǎo)電體側(cè)入射到光電極中的光的、由柱狀結(jié)構(gòu)體引起的散射的方向，朝向第1導(dǎo)電體側(cè)的概率提高。因此，光容易到達(dá)第2導(dǎo)電體的內(nèi)部(第2導(dǎo)電體的第1導(dǎo)電體側(cè)的部分)，其結(jié)果，光從光催化劑層通過的光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)，因此可見光光催化劑的光吸收量增加，光的利用效率提高。進(jìn)而，在本實(shí)施方式的光電極被用作為水分解的電極的情況下，在第2導(dǎo)電體的表面的凹部(在相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)體間形成的凹部)通過水分解反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡(氫氣或氧氣)容易向光電極外放出。更優(yōu)選：第2導(dǎo)電體的空隙率從第1導(dǎo)電體側(cè)向與第1導(dǎo)電體相反側(cè)變高，換言之，第2導(dǎo)電體的密度從第1導(dǎo)電體側(cè)向與第1導(dǎo)電體相反側(cè)變低。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠進(jìn)一步提高可見光光催化劑的利用效率。這樣的柱狀結(jié)構(gòu)體，例如能夠通過如圖1和圖2所示的第2導(dǎo)電體103、203的、從第1導(dǎo)電體101、201側(cè)向與第1導(dǎo)電體101、201相反側(cè)徑逐漸變小的柱狀結(jié)構(gòu)體102、202實(shí)現(xiàn)。

再者，第2導(dǎo)電體的空隙率能夠通過沿著第1導(dǎo)電體的厚度方向的第2導(dǎo)電體的截面的圖像分析而求出。具體而言，將第2導(dǎo)電體的截面圖像二值化，準(zhǔn)備例如使骨架部分為白色、使空隙部分為黑色的二值化圖像數(shù)據(jù)，對(duì)黑色即空隙的像素個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，由此能夠求出空隙率。

第2導(dǎo)電體由透明導(dǎo)電性氧化物等透明導(dǎo)電性材料形成。透明導(dǎo)電性材料，是相對(duì)于波長(zhǎng)大于400nm的可見光區(qū)域的光的吸收率小、且顯示導(dǎo)電性的材料。在此，相對(duì)于波長(zhǎng)大于400nm的可見光區(qū)域的光的吸收率小是指相對(duì)于波長(zhǎng)為500nm的可見光區(qū)域的光的光吸收系數(shù)例如為1000cm^-1以下、優(yōu)選為500cm^-1以下。再者，由于第2導(dǎo)電體包含柱狀結(jié)構(gòu)體，因此入射到第2導(dǎo)電體中的光有時(shí)反射、散射而看上去發(fā)白。但是，構(gòu)成第2導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性材料，相對(duì)于可見光區(qū)域的光具有例如上述范圍的低的光吸收系數(shù)，所以在第2導(dǎo)電體中幾乎不發(fā)生光吸收，已入射的大部分的光在通過可見光光催化劑時(shí)被可見光光催化劑吸收。另外，被用于第2導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性材料所需要的導(dǎo)電性是電阻率為1×10^-1ω·cm以下。優(yōu)選電阻率為1×10^-2ω·cm以下。

本實(shí)施方式中的第2導(dǎo)電體的形成所使用的透明導(dǎo)電性材料，例如是摻雜有銻的氧化錫(ato)、摻雜有鈮的氧化錫(nbto)、摻雜有鉭的氧化錫(tato)、摻雜有氟的氧化錫(fto)、摻雜有錫的氧化銦(ito)、摻雜有鋁的氧化鋅(azo)、摻雜有鎵的氧化鋅(gzo)和摻雜有鈮的二氧化鈦等透明導(dǎo)電性氧化物。特別優(yōu)選由選自ato、fto和gzo之中的至少任一種形成第2導(dǎo)電體。通過使用ato、fto以及gzo，能夠在工業(yè)上簡(jiǎn)便地制作本實(shí)施方式的光電極。另外，作為第2導(dǎo)電體所使用的透明導(dǎo)電性材料，更優(yōu)選選擇在形成可見光光催化劑的工序中具有耐久性的材料。ato和fto，與ito等相比具有抗高溫性，因此即使是在形成可見光光催化劑的工序中包含燒成過程的情況，也能夠沒有問題地使用。另外，gzo在還原氣氛中的抗性高，因此即使是例如可見光光催化劑為氮化物和/或氮氧化物，在合成它們時(shí)包含在氨氣氣氛下的燒成工序的情況，也能夠沒有問題地使用，

可見光光催化劑是能夠吸收波長(zhǎng)大于400nm的可見光區(qū)域的光的光催化劑?？梢姽夤獯呋瘎?，相對(duì)于波長(zhǎng)為500nm的可見光區(qū)域的光的光吸收系數(shù)例如為5000cm^-1以上，優(yōu)選為10000cm^-1以上。本實(shí)施方式的可見光光催化劑，能夠這樣地利用太陽光的可見光，因此與tio2等的僅能吸收紫外線的光催化劑相比，能夠增加太陽光的利用效率。作為能夠吸收可見光區(qū)域的光的光催化劑的代表，可舉出氧化鐵(fe2o3)、氧化鎢(wo3)、氮化鉭(ta3n5)、氮氧化鉭(taon)、氮化鈮(nb3n5)和氮氧化鈮(nbon)等。

特別是在可見光光催化劑為氮化鈮(nb3n5)和氮氧化鈮(nbon)等鈮氮化物和鈮氮氧化物中的至少任一種的情況下，可見光光催化劑能夠利用可見光區(qū)域的波長(zhǎng)的光，并且可見光光催化劑的能帶結(jié)構(gòu)適合于水分解。因此，在使用這些可見光光催化劑的情況下，例如將太陽光作為光源時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)能將入射到光電極中的光能更進(jìn)一步有效利用于水的分解反應(yīng)等目標(biāo)反應(yīng)的光電極。另外，鈮系化合物，與ta系化合物相比能夠以低成本制作，因此適合于工業(yè)上的利用。

為了充分吸收光，并且防止光激發(fā)載流子的復(fù)合，包含可見光光催化劑的光催化劑層的厚度例如優(yōu)選設(shè)為10～200nm。本實(shí)施方式的光電極，如上所述，雖然暫時(shí)進(jìn)入到光催化劑層中但沒有被該光催化劑層中的可見光光催化劑吸收而透過從而到達(dá)第2導(dǎo)電體中的光的大部分，能夠不被第2導(dǎo)電體吸收而透過第2導(dǎo)電體，被其后再次進(jìn)入的光催化劑層中的可見光光催化劑吸收。因此，不減少入射到光電極中的光從光催化劑層通過的光路長(zhǎng)度而能夠減小光催化劑層的厚度。

再者，優(yōu)選：光催化劑層和第2導(dǎo)電體適當(dāng)選擇各自的材料和費(fèi)米能級(jí)，以使得光催化劑層與第2導(dǎo)電體的接觸成為歐姆接觸。通過光催化劑層與第2導(dǎo)電體的接觸為歐姆接觸，通過光激發(fā)而在可見光光催化劑的內(nèi)部生成的電子和空穴進(jìn)行電荷分離，復(fù)合的概率進(jìn)一步變低，因此能夠進(jìn)一步提高光能的利用效率。

第1導(dǎo)電體可以由金屬形成，也可以由透明導(dǎo)電性材料形成。但是，被用于第1導(dǎo)電體的材料所需要的導(dǎo)電性是電阻率為1×10^-3ω·cm以下，優(yōu)選電阻率為1×10^-4ω·cm以下。在此，第1導(dǎo)電體的材料所需要的電阻率低于第2導(dǎo)電體的材料所需要的電阻率(1×10^-1ω·cm以下，優(yōu)選電阻率為1×10^-2ω·cm以下)的理由是因?yàn)?，光激發(fā)的電子在第1導(dǎo)電體內(nèi)移動(dòng)的距離比在第2導(dǎo)電體內(nèi)移動(dòng)的距離長(zhǎng)，因此在考慮到電子的順利移動(dòng)的情況下，第1導(dǎo)電體的材料所需要的導(dǎo)電性變得高于第2導(dǎo)電體的材料所需要的導(dǎo)電性。

在第1導(dǎo)電體由金屬形成的情況下，第1導(dǎo)電體的材料選擇范圍大，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)第1導(dǎo)電體的高的導(dǎo)電性。作為第1導(dǎo)電體的形成所使用的金屬，可舉出例如鈦和鈮。

另一方面，在第1導(dǎo)電體由透明導(dǎo)電性材料形成的情況下，由于可以使光電極中的光的入射面為第1導(dǎo)電體側(cè)的面，可以使其為與該面相反側(cè)的面，也可以使其為這兩面，因此光的入射面的自由度變高。另外，由于也可以使用與第2導(dǎo)電體相同的材料制作第1導(dǎo)電體，因此能夠在工業(yè)上簡(jiǎn)便地制作第1導(dǎo)電體和第2導(dǎo)電體。作為第1導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性材料，可以使用作為用于形成第2導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性材料而例示的上述透明導(dǎo)電性氧化物，其中，可優(yōu)選使用fto和ato。如上所述，fto和ato具有抗高溫性，因此即使是在形成可見光光催化劑的工序中包含燒成過程的情況，也能夠沒有問題地使用。

優(yōu)選第1導(dǎo)電體由電阻率比第2導(dǎo)電體的電阻率小的材料形成。即，優(yōu)選第1導(dǎo)電體具有比第2導(dǎo)電體高的導(dǎo)電性。關(guān)于電子移動(dòng)的距離，通常在第1導(dǎo)電體中移動(dòng)的距離比在第2導(dǎo)電體中移動(dòng)的距離大。因此，通過使第1導(dǎo)電體的電阻率小于第2導(dǎo)電體的電阻率，能夠抑制電子的移動(dòng)損耗。該構(gòu)成例如能夠通過由金屬形成第1導(dǎo)電體、并由透明導(dǎo)電性氧化物形成第2導(dǎo)電體來實(shí)現(xiàn)。能夠用于形成第1導(dǎo)電體的金屬的具體例、以及能夠用于形成第2導(dǎo)電體的透明導(dǎo)電性氧化物的具體例如上所述。另外，通過由第1透明導(dǎo)電性氧化物形成第1導(dǎo)電體、并由具有比第1透明導(dǎo)電性氧化物高的電阻率的第2透明導(dǎo)電性氧化物形成第2導(dǎo)電體，能夠?qū)崿F(xiàn)第1導(dǎo)電體和第2導(dǎo)電體都透明、且第1導(dǎo)電體和第2導(dǎo)電體的電阻率滿足上述關(guān)系的光電極。

接著，對(duì)本實(shí)施方式的光電極的制造方法的一例進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的光電極的制造方法的一例中，首先，在作為基板的第1導(dǎo)電體上形成包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體并且透明的第2導(dǎo)電體。然后，形成在柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上配置的包含可見光光催化劑的光催化劑層。

由于在上述的制造方法中不包含復(fù)雜的工序，因此能夠以低成本制造光電極。再者，在上述制造方法中所使用的第1導(dǎo)電體、所形成的第2導(dǎo)電體和可見光光催化劑的材料等的詳細(xì)情況如上所述。

在作為可見光光催化劑，形成包含選自氮化物和氮氧化物之中的至少任一種的可見光光催化劑的情況下，例如，能夠通過使用氮化合物氣體(例如氨氣)對(duì)作為可見光光催化劑的前驅(qū)體的氧化物或有機(jī)化合物進(jìn)行氮化處理而形成。因此，通過在第2導(dǎo)電體的表面上制作包含作為可見光光催化劑的前驅(qū)體的氧化物或有機(jī)化合物的膜，并對(duì)該膜中所含的前驅(qū)體進(jìn)行氮化處理，能夠形成包含可見光光催化劑的光催化劑層。

由于被配置光催化劑層的第2導(dǎo)電體的表面，具有通過多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體形成的凹凸形狀，因此容易制作包含可見光光催化劑的前驅(qū)體的膜(含前驅(qū)體的膜)。具體而言，由于用于制作含前驅(qū)體的膜的面(成膜面)的整體在第2導(dǎo)電體的表面露出，因此例如即使是蔓延繞過性小的成膜工藝(例如濺射法等)也能夠制作比較均勻的含前驅(qū)體的膜，其結(jié)果，能夠制作覆蓋第2導(dǎo)電體的整個(gè)表面的光催化劑層。這樣制作出的光催化劑層，例如即使是光電極在使用時(shí)接觸電解液的情況，也能防止第2導(dǎo)電體相對(duì)于電解液露出，因此能夠防止暗電流等的使器件特性惡化的原因。

另外，在通過氮化處理來使前驅(qū)體反應(yīng)成為可見光光催化劑的情況下，但采用使用氨氣等氮化合物氣體的氮化方法時(shí)，從氧化物等前驅(qū)體的最表面?zhèn)认蛏疃确较蜻M(jìn)行氮化反應(yīng)。在具有通過柱狀結(jié)構(gòu)體形成的凹凸形狀的第2導(dǎo)電體的表面上形成的含前驅(qū)體的膜，其表面的大致全部露出，并且具有比較均勻的膜厚，因此不取決于位置而能夠均勻地進(jìn)行氮化反應(yīng)。因此，在第2導(dǎo)電體的表面上配置光催化劑層的本實(shí)施方式的光電極的情況下，能夠采用簡(jiǎn)易的氮化工藝來制作高品質(zhì)的光催化劑層。

在可見光光催化劑為氮氧化鈮(nbon)等鈮氮氧化物的情況下，例如可通過將鈮氧化物作為前驅(qū)體，利用氨氣對(duì)其進(jìn)行氮化處理，來形成可見光光催化劑。這樣的氮化處理能夠在大氣壓下實(shí)施。通過在大氣壓下實(shí)施氮化處理，與在真空下實(shí)施的情況相比，不需要復(fù)雜的工序，并且所使用的裝置簡(jiǎn)便，因此能夠使光電極進(jìn)一步低成本化。另外，使用氨氣的氮化處理，可在例如500～750℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施，優(yōu)選在500～650℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施。通過在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行氮化處理，由于是在氨被熱分解的溫度以上，因此能夠進(jìn)行充分的氮化處理，并且在處理后也能夠維持第2導(dǎo)電體的導(dǎo)電性。

另一方面，在可見光光催化劑為氮化鈮(nb3n5)等鈮氮化物的情況下，可通過使例如有機(jī)鈮化合物與氨氣反應(yīng)而氮化，來形成可見光光催化劑。作為有機(jī)鈮化合物，例如，可以使用由組成式nb(nr2)5(其中，r表示碳原子數(shù)為1～3的烷基)表示的化合物(例如五(二甲基氨基)鈮)以及由組成式r¹n＝nb(nr²r³)3(其中，r¹、r²和r³是分別獨(dú)立的烴基)表示的化合物等。氮化處理的溫度，例如為有機(jī)鈮化合物的氮化開始溫度以上、且低于nb的還原開始溫度。

由于第2導(dǎo)電體是通過多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體而形成三維結(jié)構(gòu)的，因此是三維結(jié)構(gòu)之中比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。因此，第2導(dǎo)電體本身的制作也比較容易。形成第2導(dǎo)電體的方法不作特別限定。例如可舉出：使用用于形成第2導(dǎo)電體的材料，采用濺射法或真空蒸鍍法制作厚膜，對(duì)該厚膜實(shí)施蝕刻加工的方法；和預(yù)先準(zhǔn)備由樹脂等形成的鑄模，采用液相沉積法(lpd：liquidphasedeposition)使透明導(dǎo)電性材料在該鑄模中析出，然后除去該鑄模的方法；等等。特別是采用了液相沉積法的方法，由于不采用真空工藝，因此在低成本化、大面積化和量產(chǎn)化上有利。

(實(shí)施方式2)

對(duì)本公開的光電化學(xué)電池的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖4示出本實(shí)施方式的光電化學(xué)電池的一例。圖4所示的光電化學(xué)電池400，具備光電極410、對(duì)電極420、包含水的電解液440、以及收納光電極410、對(duì)電極420和電解液440的容器430。

作為光電極410，使用在實(shí)施方式1中說明的光電極。即，光電極410包含：作為基板的第1導(dǎo)電體411；配置在第1導(dǎo)電體411上的包含多個(gè)柱狀結(jié)構(gòu)體且透明的第2導(dǎo)電體412；和配置在柱狀結(jié)構(gòu)體的表面上的包含可見光光催化劑的光催化劑層413。再者，由于第1導(dǎo)電體411、第2導(dǎo)電體412和光催化劑層413分別與在實(shí)施方式1中說明的第1導(dǎo)電體、第2導(dǎo)電體和光催化劑層對(duì)應(yīng)，因此在此省略詳細(xì)的說明。

在容器430內(nèi)，光電極410和對(duì)電極420被配置成為其表面接觸電解液440。在圖4所示的光電化學(xué)電池400中，容器430之中、與配置在容器430內(nèi)的光電極410的光催化劑層413側(cè)的面相對(duì)的部分(以下簡(jiǎn)稱為光入射部431)，由能透過太陽光等光的材料構(gòu)成。即，在光電化學(xué)電池400中，光電極410以光能夠從與第1導(dǎo)電體411相反側(cè)的面入射的朝向配置在容器430內(nèi)。換言之，光電極410中的光入射面是與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的面。因此，光電極410的第1導(dǎo)電體411，可以由金屬形成，也可以由透明導(dǎo)電性材料形成。在第1導(dǎo)電體411由金屬形成的情況下，在通過光催化劑層413時(shí)沒有被可見光光催化劑吸收而到達(dá)第1導(dǎo)電體411的表面的光的一部分，能夠在第1導(dǎo)電體411的表面反射，并被其后再次進(jìn)入的光催化劑層413中的可見光光催化劑吸收，因此能夠進(jìn)一步提高光利用效率。

光電極410中的第1導(dǎo)電體411與對(duì)電極420通過導(dǎo)線450電連接。再者，這里的對(duì)電極，意指在其與光電極之間不經(jīng)由電解液而進(jìn)行電子的授受的電極。因此，本實(shí)施方式中的對(duì)電極420，只要與構(gòu)成光電極410的第1導(dǎo)電體411電連接即可，與光電極410的位置關(guān)系等不作特別限定。例如，在光電極410的光催化劑層413中所含的可見光光催化劑為n型半導(dǎo)體的情況下，對(duì)電極420成為從光電極410不經(jīng)由電解液440而接受電子的電極。作為對(duì)電極420，優(yōu)選使用過電壓小的材料。通過使用例如pt、au、ag、fe、ni等金屬催化劑，對(duì)電極420的活性提高，因而優(yōu)選。

如圖4所示，光電化學(xué)電池400也可以還具備隔板460。容器430的內(nèi)部可被隔板460分離成配置有光電極410的那側(cè)的區(qū)域、和配置有對(duì)電極420的區(qū)域這兩個(gè)區(qū)域。電解液440被收納在這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)。容器430具備用于將在配置有光電極410的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出的排氣口432、和用于將在配置有對(duì)電極420的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出的排氣口433。容器430還具備用于向容器430的內(nèi)部供給水的給水口434。

電解液440不作特別限定，只要包含水即可。再者，電解液440可以是酸性的也可以是堿性的。另外，也可以使用固體電解質(zhì)來代替電解液440。也可使用水來代替電解液440。

下面，對(duì)光電極410和光電化學(xué)電池400的工作進(jìn)行說明。再者，在此，以光電極410的光催化劑層413中所含的可見光光催化劑為nbon等n型半導(dǎo)體的情況為例進(jìn)行說明。

當(dāng)太陽光從光電化學(xué)電池400中的容器430的光入射部431向被收納在容器430內(nèi)并且與電解液440接觸的光電極410入射時(shí)，在光催化劑層413中的可見光光催化劑中，在導(dǎo)帶產(chǎn)生電子、在價(jià)帶產(chǎn)生空穴。此時(shí)產(chǎn)生的空穴，由于由因與電解液440的接觸而產(chǎn)生的耗盡層引起的能帶彎曲，而向光催化劑層413的表面移動(dòng)。在光催化劑層413的表面，通過下述反應(yīng)式(1)，水被分解而產(chǎn)生氧氣。另一方面，電子由于上述能帶彎曲而向第2導(dǎo)電體412移動(dòng)，并經(jīng)由第1導(dǎo)電體411到達(dá)對(duì)電極420。在對(duì)電極420，通過下述反應(yīng)式(2)而產(chǎn)生氫氣。

4h⁺+2h2o→o2↑+4h⁺…(1)

4e^-+4h⁺→2h2↑…(2)

產(chǎn)生的氫氣和氧氣被容器內(nèi)的隔板460分離，氧氣從排氣口432排出，氫氣從排氣口433排出。另外，要被分解的水從給水口434供給到容器430的內(nèi)部。

光電極410如在實(shí)施方式1中說明的那樣，能夠以高效率利用光能。因此，具備光電極410的光電化學(xué)電池400能夠?qū)⒐饽苡行Ю糜谒纸夥磻?yīng)。

圖5示出了光電化學(xué)電池的另一例。圖5所示的光電化學(xué)電池500，雖然光電極410的配置的朝向與光電化學(xué)電池400不同，但是其它的構(gòu)成與光電化學(xué)電池400相同。因此，在此僅對(duì)光電極410的配置的朝向進(jìn)行說明。在光電化學(xué)電池500中，光電極410以第1導(dǎo)電體411與容器430的光入射部431相對(duì)的朝向、即以光能夠從第1導(dǎo)電體411側(cè)的面入射的朝向配置在容器430內(nèi)。換言之，光電極410中的光入射面是第1導(dǎo)電體411側(cè)的面。第1導(dǎo)電體411需要使入射的光透過，并使光到達(dá)光催化劑層413。因此，在光電化學(xué)電池500中，光電極410的第1導(dǎo)電體411需要由透明導(dǎo)電性材料形成。

光入射到光電極410時(shí)的光電化學(xué)電池500的工作，除了到達(dá)光催化劑層413的光是從第1導(dǎo)電體411透過了的光這一點(diǎn)以外，與光電化學(xué)電池400相同。但是，在光電化學(xué)電池500中，光從第1導(dǎo)電體411側(cè)向光電極410入射，因此光催化劑層413的離第1導(dǎo)電體411近的部分中所含的可見光光催化劑的光吸收量變多。因此，與光電化學(xué)電池400的情況相比，通過該可見光光催化劑所光激發(fā)的載流子移動(dòng)到第1導(dǎo)電體411的距離變短，因此難以引起載流子的復(fù)合。其結(jié)果，在光電化學(xué)電池500中，與光電化學(xué)電池400相比，能有助于水分解反應(yīng)的載流子量增加，因此能夠?qū)崿F(xiàn)光能的高的利用效率。再者，光電化學(xué)電池500也可設(shè)為以下構(gòu)成：光不是僅從第1導(dǎo)電體411側(cè)的面入射，而是從第1導(dǎo)電體側(cè)的面和與第1導(dǎo)電體相反側(cè)的面這兩面入射。

再者，光電化學(xué)電池400、500中的光電極410以外的其它的構(gòu)成，例如對(duì)電極420、容器430、導(dǎo)線450和隔板460等不特別限定，可以適當(dāng)使用在將水分解而產(chǎn)生氫氣等氣體的光電化學(xué)電池中所使用的公知的容器、導(dǎo)線和分離膜等

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本公開的光電極作為利用太陽光的水分解用的電極是有用的。