现如今制氢设备已广泛被以为是一种最理想的新世纪无污染的绿色能源，这是由于氢燃烧，水是它的独一产品。氢是天然界中最丰盛的元素，它广泛地存在于水、矿物燃料和各类碳水化合物中。

然而，传统的制氢方式，须要耗费巨大的能源，使氢能身价太高，大大限制了氢能的推广利用。于是科学家们很快想到利用取之不尽、便宜的太阳能作为氢能形成进程中的一次能源，使氢能展示出更加辽阔的远景。科学家们发明了以光催化资料为“前言”，能利用太阳能把水裂解为燃料电池所必须的氧和氢，科学家称这种仅用阳光和水产出氢和氧的技巧为“人类的幻想技巧之一”。

太阳能光催化制氢设备技巧的道理

我们知道，把1mol水（18克）分化成氢气和氧气须要约285kJ的能量，太阳能辐射的波长范畴是200~2600nm，对应的光子能量范畴是400~45kJ/mol。可是水对于可见光至紫外线是透明的，并不能直接接收太阳光能。是以，想用光裂解水就必须利用光催化资料，科学家们往水中加入一些半导体光催化资料，经由进程这些物资接收太阳光能并有用地传给水分子，使水发生光解。

以二氧化碳(CO2)钛半导体光催化资料为例，当太阳光照耀二氧化碳钛时，其价带上的电子（e-）就会受激发跃迁至导带，同时在价带上发生响应的空穴（h＋）,形成了电子空穴对。发生的电子（e-）、空穴(h＋)在内部电场感化下分别并迁徙到粒子概况。水在这种电子-空穴对的感化下发生电离天生氢气和氧气。