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公開番号2024121629
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028833
出願日2023-02-27
発明の名称水素生成システム
出願人株式会社カネカ
代理人個人,個人
主分類C25B 9/50 20210101AFI20240830BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】本発明は、夜間でも水素をオンサイトで生成することができる水素生成システムを提供する。
【解決手段】水素発生装置と、面状光源を有し、水素発生装置は、光触媒電極と、受光側窓部を有し、受光側窓部を透過した太陽光を光触媒電極で受光して水素を発生するものであり、面状光源は、光触媒電極に向かって光触媒電極の吸収波長域を含む光を照射可能である構成とする。この構成によれば、夜間でも面状光源を点灯することで水素をオンサイトで生成できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素発生装置と、面状光源を有し、
前記水素発生装置は、光触媒電極と、受光側窓部を有し、前記受光側窓部を透過した太陽光を前記光触媒電極で受光して水素を発生するものであり、
前記面状光源は、前記光触媒電極に向かって前記光触媒電極の吸収波長域を含む光を照射可能である、水素生成システム。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記水素発生装置は、前記受光側窓部と前記光触媒電極を挟んで対向する光源側窓部を有し、
前記面状光源は、発光面が前記光源側窓部を挟んで前記光触媒電極と対向し、かつ前記光源側窓部を介して前記光触媒電極に向かって前記光触媒電極の吸収波長域を含む光を照射可能である、請求項１に記載の水素生成システム。
【請求項３】
前記光触媒電極は、導電性基材上に光触媒が積層されたものであり、
前記面状光源の発光領域は、前記光触媒電極を正面視したときに、前記光触媒電極の前記光触媒が積層された面積の大部分で重なる、請求項１又は２に記載の水素生成システム。
【請求項４】
前記面状光源は、消灯時に鏡面を形成するものである、請求項３に記載の水素生成システム。
【請求項５】
前記水素発生装置は、前記受光側窓部を透過した太陽光を前記光触媒電極で受光して、水から過酸化水素と水素を生成する、請求項１又は２に記載の水素生成システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒を使用して水素を生成する水素生成システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池モジュールの普及により、水素原料の需要が増えている。
水素原料の製法として、太陽光によって水を分解し、水素を発生させる光触媒が注目されている（例えば、特許文献１）。
光触媒による水素原料の製法は、光触媒で太陽光を受光し電圧を印加することで、二酸化炭素を排出させずに水素を発生できるので、従来の化石燃料を用いた水素の製法に比べて環境負荷が小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／２１６２８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光触媒は、太陽光が照射されない夜間では水素を生成することができず、夜間にはオンサイトで水素を生成できない問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、夜間でも水素をオンサイトで生成することができる水素生成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、水素発生装置と、面状光源を有し、前記水素発生装置は、光触媒電極と、受光側窓部を有し、前記受光側窓部を透過した太陽光を前記光触媒電極で受光して水素を発生するものであり、前記面状光源は、前記光触媒電極に向かって前記光触媒電極の吸収波長域を含む光を照射可能である、水素生成システムである。
【０００７】
本様相によれば、面状光源によって光触媒電極に光を照射して水素を発生することができるので、夜間でも水素をオンサイトで生成できる。
本様相によれば、曇りの日等で太陽光の光量が足らない場合でも面状光源を点灯することで太陽光の光量を補足できるため、所望量の水素を生成できる。
【０００８】
好ましい様相は、前記水素発生装置は、前記受光側窓部と前記光触媒電極を挟んで対向する光源側窓部を有し、前記面状光源は、発光面が前記光源側窓部を挟んで前記光触媒電極と対向し、かつ前記光源側窓部を介して前記光触媒電極に向かって前記光触媒電極の吸収波長域を含む光を照射可能であることである。
【０００９】
本様相によれば、面状光源から光を照射する側と、太陽光が照射される側が別方向であるため、面状光源からの照射光と太陽光の双方の光によって水素を生成できる。
【００１０】
好ましい様相は、前記光触媒電極は、導電性基材上に光触媒が積層されたものであり、前記面状光源の発光領域は、前記光触媒電極を正面視したときに、前記光触媒電極の前記光触媒が積層された面積の大部分で重なることである。
（【００１１】以降は省略されています）

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