只要阳光照到水槽 就能产生氢气的薄膜状光催化剂

使用混合粉末型光催化剂薄膜分解水的概念图

采用粒子转印法制作混合粉末型光催化剂薄膜的方法

通过丝网印刷制作混合粉末型光催化剂薄膜的方法(左)和10cm见方的混合粉末型光催化剂薄膜(右)

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)于2016年3月10日宣布，开发出了混合2种粉末状光催化剂的薄膜。利用水制备氢气时，太阳能转换效率达到1.1%，可以廉价且大规模地供应氢气。

该产品是NEDO与人工光合成化学工艺技术研究组合(ARPChem)、东京大学及东陶合作开发的。NEDO和ARPChem正在推进“二氧化碳原料基础化学品制造工艺技术开发(人工光合成项目)”，此次开发的光催化剂薄膜也是该项目的研究成果之一。

光催化剂薄膜是利用粒子转印工艺制作的，首先混合氢气生成光催化剂粉末和氧气生成光催化剂粉末，涂在玻璃基板上，在其上蒸镀形成导电层后，剥离导电层和光催化剂层。这种光催化剂薄膜结构简单，不使用辅助电力，只需向水中照射太阳光就可以分解水。另外，由于在同一面上生成氢气和氧气，可以保持高性能，同时大面积扩展。

另外，设想到实用化时要大量生产，还成功开发出了基于丝网印刷的涂布型，并发现能稳定产生氢气和氧气。通过采用丝网印刷，有望大幅削减制造成本，有可能实现能以极低成本制造氢气的水分解光催化剂模块。

今后，将面向实用化优化氢气制造器件及模块结构，争取2021年度末之前，太阳能转换效率达到10%。此次的成果已于3月7日(英国时间)在英国科学杂志《Nature Materials》的在线速报上公开。