电解水制氢
电解水制氢技术及其应用
电解水制氢技术及其应用一、电解水制氢技术介绍电解水制氢技术是指利用电能，将水电解成氢气和氧气的过程，其中氢气是一种优秀的燃料。
电解水制氢技术是一种可再生能源技术，只要有电能，就能制备氢气，可以大大降低对化石能源的依赖，减少环境污染，促进可持续发展。
二、电解水制氢技术的原理电解水技术是将水分解为氧气和氢气的过程，其原理是：将水加入电解槽中，两极分别通电，水分子的化学键被打破，分解为氢离子和氧离子。
在电解过程中，以质子为主要离子移动，质子向阴极移动，被还原成氢气，而氢气从阴极中释放。
同时，氧离子向阳极移动，在氧气气体中释放氧气。
三、电解水制氢技术的应用研究1. 汽车燃料电解水制氢技术可以利用可再生能源，将水转化成氢气，提供新型汽车的燃料。
氢气作为能源，可大量减少汽车的排放量，减少对环境的污染。
另外，氢气具有高效能、短时间内充电、低噪音等优点，可以提高汽车的性能。
2. 工业加氢电解水制氢技术可以用于工业加氢，提供氢气给冶金、石化等领域的工业生产。
氢气是一种常用的还原剂和燃料，可以用于制造各类化学品、金属、电石、芳香族化合物等多种化学品。
3. 能量存储电解水制氢技术制备的氢气可以作为一种储能材料，由于氢气中的结合能非常高，可以在燃烧时产生极高的能量，而且氢气的体积很小，便于储存。
氢气存储技术可以应用到太阳能和风能的储能过程中。
四、电解水制氢技术的发展趋势随着环境保护意识的增强和新能源技术的发展，电解水制氢技术的研究和应用逐渐得到关注。
目前，我国在电解水制氢技术的研究和应用方面取得了一定的进展，但与欧美发达国家相比，还存在差距。
未来，电解水制氢技术将步入实用化阶段，可用于汽车燃料、工业加氢、能量存储等领域，并逐渐成为可再生能源产业的重要组成部分。
同时，电解水制氢技术在实际应用中还需要克服成本高、安全等问题，加强技术研究和标准制定，提高技术安全和可靠性。
电解水制氢技术的研究
电解水制氢技术的研究一、电解水制氢技术的概述电解水制氢技术是一种将水电解成氢气和氧气的技术。
这个过程是通过通过电流将水分子分解成氢和氧。
这个过程需要的能量来源于外部电源，一般是电池或者电力系统。
随着人们对清洁能源的需求增加，电解水制氢技术已经成为了一种备受关注的技术。
二、电解水制氢技术的原理电解水制氢技术的基本原理是用直流电分解水分子。
水的分子由两个氢原子和一个氧原子组成，电解时，电流通过水中的电极时，水分子就会分解成氢离子和氧离子。
而氢离子就会向阴极移动，接触到阴极时，在阴极表面接受电子就会产生氢气。
氧离子则向阳极移动，在阳极表面获得电子，就会生成氧气。
因此，通过在水中加入适量的电解质，可以有效地增加水的电导率，从而提高电解效率。
三、电解水制氢技术的研究进展1. 催化剂的研发为了提高电解水制氢的效率，研究人员们正在不断研发新的催化剂。
这些催化剂可以降低电解水的能量需求，提高氢产量和时间效率。
目前，常用的催化材料包括铂、铑、钯等物质。
2. 优化电解设备电解设备的优化也是电解水制氢技术研究的重点之一。
因为电解设备的结构、材料和电解质的选择对电解水制氢的效率和稳定性均有着至关重要的影响。
现代电解设备也借鉴了新型材料的特性，如纳米复合材料、纳米多孔材料、钙钛矿材料等，以期提高电解水制氢的效率。
3. 制氢成本降低除了提高电解水制氢的效率外，降低制氢成本也是电解水制氢技术研究的重点之一。
目前，技术研究人员正在致力于降低制氢过程中所需耗能，主要通过改进电解设备和优化催化剂的性能来提高制氢效率，从而降低成本和提高可行性。
四、电解水制氢技术的应用前景由于电解水制氢技术的清洁能源优势，其未来的应用前景越来越被广泛研究和预测。
目前，电解水制氢技术正在向各个应用领域不断扩展，如新能源汽车、工业气体生产、备用电源等领域。
此外，近年来随着水电解质的研究以及太阳能、风能和水能的应用，电解水制氢技术的未来前景也越来越看好。
综上所述，电解水制氢技术的研究尚有许多挑战和发展空间，如优化催化剂及电解设备、降低制氢成本等方面。
电解水制氢技术分析
电解水制氢技术分析第一章介绍氢气是一种能量密度高、环保清洁的能源，广泛应用于工业、交通和日常生活中。
传统氢气生产方式主要包括化石燃料加氢、氢气水解和氨水转化等方法。
然而，这些方法都存在着不同程度的环境问题和经济成本高的问题。
电解水制氢技术以其环保、经济、高效的特点逐渐成为氢气生产的主要方式。
本文将对电解水制氢技术进行深入分析和探讨。
第二章原理电解水制氢是通过电解水产生氢气的一种技术。
其原理就是利用电流的电化学反应作用于水，将水分解成氢和氧气。
电解水制氢技术主要包括常规电解水制氢和高温电解水制氢两种。
1.常规电解水制氢常规电解水制氢是通过电解水来实现氢气的产生，该方法主要包括两个步骤：水电离和电子转移。
电解水制氢的化学反应式为：2H2O（电）→2H2↑+O2↑+2e-。
2.高温电解水制氢高温电解水制氢是将水分解成氢气和氧气的一种方法，它是在高温条件下进行的。
基本原理是利用电流在高温条件下作用于熔融或蒸汽水，使之分解成氢和氧气。
与常规电解水制氢相比，高温电解水制氢的电化学反应速度更快且电解效率更高。
第三章优点电解水制氢技术相较于其他氢气生产方式具有如下优点：1.环保清洁电解水制氢技术没有排放有害气体和废料，最大程度上避免了有害物质对环境的影响，最大程度上减少了对环境的污染。
2.能源利用效率高首先，电解水制氢技术可以在非常短的时间内生成大量的氢气，提高了产氢速度和效率。
此外，它可以使用电源来源进行氢气生产，这使得电解水制氢技术的能源利用效率比化石燃料加氢或燃料电池等过程更高。
3.适应范围广电解水制氢技术能够适用于各种规模和类型的氢气生产，从小到家用氢气车的生产，到大到复杂的工业过程。
第四章缺点电解水制氢技术同时也具有一定的局限性和缺点：1.能源消耗电解水制氢技术需要消耗大量的电能，尤其是在高温水电解条件下，电能消耗比较高。
因此，通过化石燃料等代价更高的电源进行氢气生产的成本会很高。
2.电池寿命在常规的电解水制氢过程中，使用的电极材料会随着时间的推移而磨损, 从而导致电解效果的降低，这需要不断更换电极材料以维护电极的稳定性和电解效率。
电解水制氢原理
电解水制氢原理
摘要：
一、电解水制氢的概念与优点
二、电解水制氢的原理
三、电解水制氢技术的研究进展
四、电解水制氢设备的应用领域
五、未来发展趋势与挑战
正文：
一、电解水制氢的概念与优点
电解水制氢是一种绿色、环保的氢气制备方法，具有能量密度高、环境友好、零二氧化碳排放和可再生等优点。
相比于其他制氢方式，电解水制氢具有生产灵活、纯度高等特点，是理想的绿色生产技术之一。
二、电解水制氢的原理
电解水制氢是通过通电将水分解为氢气和氧气的过程。
在电解过程中，氢氧化钠（NaOH）起到增强导电性的作用，因为纯水是弱电解质，导电性较差。
氢氧化钠作为强电解质，能够提高电解水的导电性。
三、电解水制氢技术的研究进展
近年来，我国在电解水制氢技术方面取得了显著的研究进展。
碱性电解水制氢技术历史悠久，应用广泛，但氢气纯度一般在99.8%左右。
此外，PEM （聚合物电解质膜）纯水电解制氢技术也逐渐崭露头角，其氢气纯度更高，设备运行更可靠。
四、电解水制氢设备的应用领域
电解水制氢设备在多个领域有广泛的应用，包括可再生能源存储、电网平衡、微电网、限电和绿色天然气供应等。
此外，氢气还可用于交通、工业和住宅等领域。
五、未来发展趋势与挑战
随着氢能技术的不断发展，电解水制氢在未来有望成为主流的氢气制备方法。
然而，目前电解水制氢仍面临一定的挑战，如降低制氢成本、提高氢气纯度和优化设备性能等。
为了解决这些问题，未来研究将继续关注提高电极反应效率、优化电解槽设计和探索新型电解材料等方面。
总之，电解水制氢作为一种绿色、高效的氢气制备方法，具有广泛的应用前景。
电解水制氢
电解水制氢在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。
一、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。
1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。
例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。
在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。
（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。
（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。
从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。
H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。
（4）水是一种弱电解质，难以电离。
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理是利用电流通过水溶液时，水分子中的氧气和氢气发生电解反应，从而生成氢气作为产物。
电解水的基本原理是利用电解质溶液中的离子在电流作用下移动而产生化学反应。
当电流通过水溶液时，水分子（H2O）中的氢离子（H+）和氢氧离子（OH-）将受到电极的极化作用，从而参与电解反应。
在阳极处，水分子失去电子，产生氧气气体（O2），可以表示为电解反应：2H2O → O2 + 4H+ + 4e-。
在阴极处，水分子得到电子，生成氢气气体（H2），电解反
应为：2H2O + 2e- → H2 + 2OH-。
由于氢气是一个清洁、高效的能源源，所以电解水制氢成为一种可行的氢气生产方法。
基于电解水原理，可以通过加入电解质（如氢氧化钠或硫酸等）来提高电解效率，减少电极极化现象。
当电流通过电解质溶液时，离子在电解过程中扮演着催化剂的角色，有助于水分子的分解和氢氧离子的重新组合。
在实际应用中，通常借助电解槽，通过控制电流、电解质浓度和电解时间等参数，实现高效的电解水制氢。
需要注意的是，电解水制氢需要大量的电能供给，因此能源成本较高。
目前，科学家和工程师们正在探索更高效、节能的电解水技术，以促进氢能的可持续发展。
电解水制氢原理
电解水制氢原理
（原创版）
目录
1.电解水制氢的原理
2.电解水制氢的方法
3.电解水制氢的优点与挑战
4.我国电解水制氢技术的发展现状与趋势
正文
一、电解水制氢的原理
电解水制氢是一种将水分解为氢气和氧气的方法，其基本原理是利用电流通过水溶液，使得水分子发生电解反应，生成氢气和氧气。
在电解水制氢过程中，通常采用 6-12V 的直流电，为了增强溶液的导电性，通常在水中加入稀硫酸或氢氧化钠。
负极产生氢气，正极产生氧气。
二、电解水制氢的方法
根据电解质的不同，电解水制氢方法可分为碱性电解水制氢和酸性电解水制氢。
碱性电解水制氢技术成熟，成本低，但效率低、性能差。
酸性电解水制氢则采用质子交换膜技术，具有高安全性、高效率和适应可再生能源电力波动等优点，但目前成本相对较高。
三、电解水制氢的优点与挑战
电解水制氢具有以下优点：1) 氢 - 电通过质子交换膜（PEM）能够实现高效转换；2) 氢气具有高能量密度、无污染等优点。
然而，电解水制氢技术仍面临以下挑战：1) 成本较高，需要降低制氢成本以实现商业化；2) 技术尚未完全成熟，需要进一步研究和优化。
四、我国电解水制氢技术的发展现状与趋势
我国电解水制氢技术取得了一定的进展，但仍面临许多挑战。
未来发展趋势主要集中在降低制氢成本、提高制氢效率和安全性等方面。
电解水 制氢 用途
电解水制氢用途以电解水制氢的用途引言：随着人们对环境保护意识的增强和对可再生能源需求的增加，氢能作为一种清洁、高效的能源逐渐受到人们的关注。
而电解水制氢作为一种重要的制氢方法，具有很大的潜力和广泛的应用前景。
本文将介绍电解水制氢的原理、方法以及其在不同领域中的用途。
一、电解水制氢的原理电解水制氢是利用电能将水分解成氢气和氧气的过程。
其基本原理是通过电解器件施加电压，使水分子中的氧原子和氢原子分离，进而得到氢气和氧气。
电解水制氢的反应方程式为：2H2O → 2H2 + O2。
二、电解水制氢的方法电解水制氢主要有两种方法，即碱性电解和酸性电解。
碱性电解是指在含有碱性电解质的水溶液中进行电解，常用的电解质有氢氧化钾、氢氧化钠等。
碱性电解水制氢的优点是电解液成本低，电解器件稳定性好，但其缺点是对电解器件的材料要求较高。
酸性电解是指在含有酸性电解质的水溶液中进行电解，常用的电解质有硫酸、盐酸等。
酸性电解水制氢的优点是电解器件材料要求相对较低，但其缺点是电解液成本高，电解器件容易受到腐蚀。
三、电解水制氢的用途1. 能源存储电解水制氢可以将电能转化为氢能，实现能源的存储。
在太阳能、风能等可再生能源供应过剩时，可以利用电解水制氢将多余的电能转化为氢气存储起来，以备不时之需。
当能源供应不足时，可以利用储存的氢气通过燃烧或燃料电池将其转化为电能，以满足能源需求。
2. 汽车燃料电解水制氢可以产生高纯度的氢气，这种氢气可以作为燃料用于汽车。
与传统燃油相比，氢气作为燃料具有零排放、高能量密度和快速加注等优点。
目前，许多汽车制造商已经开始推出氢燃料电池车，并建立了相关的氢气供应网络。
3. 工业应用电解水制氢的氢气可以广泛应用于工业领域。
例如，氢气可以用作金属加工、玻璃制造、化学品生产等过程中的还原剂和燃料。
此外，氢气还可以用于氢化反应、氢气焊接等工艺。
4. 航空航天电解水制氢的氢气可以用于航空航天领域。
由于氢气具有较高的推进效率和较低的排放，一些航空航天器开始采用氢气作为燃料。
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南京理工大学《新能源技术》课程报告姓名李伟杰学号：0910190131学院(系):自动化学院专业: 电气工程及其自动化题目: 太阳能裂解水制氢组别 3任课教师戚志东2012年4月16号太阳能裂解水制氢——李伟杰摘要：用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源危机、形成可持续的能源体系以及清洁无污染等优点而得到了广泛的关注。
本文介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料，提出两种制氢主要途径，分析了目前的技术难点，最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。
关键字：太阳能光电解水光催化hydrogen production using solar energy——Li weijieAbstract:hydrogen production using solar is arousing more and more concentration because of its advantages .First,it can be the key to solve the energy crisis .Second ,it can form sustainable energy system.Third,it is clean and tidy.no pollution is produced. The passage shows some new ways, new materials and new industrial processes to manufacture hydrogen. Two main ways are put forward and the Technical difficulties are analyzed. Finally the passage discusses the prospect of hydro producing using solar energy .Keywords: solar energyphotocatalyticPhotoelectric1.引言太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁能源，氢能被认为是二次能源中一种最为理想的无污染的绿色能源。
利用太阳能分解水制氢，从能源总量和利用方式角度看，都可以满足人类日益增长的能源需求，而且不会对环境带来任何污染，因而被认为是解决能源问题的最佳方案之一.，成为研究的热点。
自从1972年Fuiishi和Honda报道了在n型半导体Ti02电极上发现水的电解，就开始了研究太阳能制氢的新纪元。
但在技术层次，特别是在光催化剂的合成及筛选、电极材料的制备、提高制氢效率诸多方面要实现制氢的产业化，仍存在一定困难。
本文介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法和工艺，并就一些技术难点做了分析，最后论述了发展太阳能制氢技术的优势和前景。
2.太阳能制氢技术及其原理太阳能光分解水制氢主要有两种途径，即太阳能光电化学分解水制氢和光催化分解水制氢。
2.1太阳能光电化学分解水制氢光电化学池，即通过光阳极吸收太阳能并将光能转化为电能。
光阳极通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子一空穴对，光阳极和对极(阴极)组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向对极，水中的质子从对极上接受电子产生氢气。
图1是太阳能光电化学电池制氢的基本结构。
它包括一个光阳极(一般是金属氧化物)和阴极(一般是Pt)，在电解液中，氧化和还原反应分别在阳极和阴极发生。
光电化学分解水制氢的转换效率原则上取决于电极的材料，但通过电极/电解液界面电位的修饰可以有效的防止电子一空穴的复合，从而能够有效的提高效率。
要使分解水的反应发生，最少需要1．23V 的电压，现在最常用的电极材料是Ti02，其禁带宽度为3eV，把它用作太阳能光电化学制氢系统的阳极，能够产生0．7～0．9V的电压，因此要使水裂解必须施加一定的偏压。
由于太阳能制氢中常用的施加偏压方法有：利用太阳电池施加外部偏压和利用太阳电池在内部施加偏压，所以太阳能光电化学分解水制氢可分为一步法和两步法。
2.1.1一步法太阳能光电化学分解水制氢一步法就是不将电能引出太阳电池，而是在太阳电池的两个电极板上制备催化电极，通过太阳电池产生的电压降直接将水分解成氢气与氧气该方法是近年来在多结叠层太阳电池(如三结叠层非晶硅太阳电池)研究方面取得进展的情况下逐渐被重视起来的。
由于叠层太阳电池的开路电压可以超过电解水所需要的电压，而电解液又可以是透光的，所以将这种高开路电压的太阳电池置人电解液中，电解水的反应就会在光照下自发进行。
1.电化学电池裂解水结构研究的重点是电池之间的能隙匹配、电池表面防腐层的选择和制备器件结构的设计，对催化电极的要求是有较低的过电势、有好的脱附作用、对可见光透明、防腐、廉价。
用Fe ：NiOx 。
做阳极，coMo 做阴极，可以产生氢气，这种替代一方面可以制成透明催化电极，另一方面可以取代pt 电极以降低成本，在10．3％的三结非晶硅锗太阳能电池的基础上，应可达到7.8％的光一氢转换效率。
2.1.2二步法太阳能光电化学分解水制氢两步法光伏电解水是将太阳能光电转换和电化学转换在两个独立的过程中进行。
这样可以通过将几个太阳电池串连起来，以满足电解水所需要的电压条件。
两步法制氢有以下优点：在系统中可以分别选用转化效率高的太阳电池和较好的电化学电极材料以提高光电化学转换效率；可以有效避免因使用半导体电极而带来的光化学腐蚀问题。
但两步法要将电流引出电池，这要损耗很大的电能，因为电解水只需要低电压，如若得到大功率的电能就需要很大的电流，使得导线耗材和功率损耗都很大，而且在电流密度很大时也加大了电极的过电势。
2.2光催化分解水制氢是水对于可见光至紫外线是透明的，并不能直接吸收太阳光能。
因此，想用光裂解水就必须使用光催化材料，通过这些物质吸收太阳光能并有效地传给水分子，使水发生光解。
然而到目前为止，利用催化剂光解水的效率还很低，只有l ％～ 2％。
已经研究过的用于光解水的氧化还原催化体系主要有半导体体系和金属配合物体系两种。
图2.结非晶硅锗太阳电池裂解水分子原理图3.两步法光电化学制氢结构2.2.1半导体体系半导体光催化在原理上类似于光电化学池，细小的光半导体颗粒(如Ti02或Cds)可以被看作是一个个微电极悬浮在水中，它们像光阳极一样在起作用。
所不同的是它们之间没有像光电化学池那样被隔开，甚至对极也被设想是在同一粒子上。
在半导体微粒上可以担载铂，有人把铂作为阴极来看待，但从铂的作用机制上看更像是催化剂，如图4示。
因为在没有“外电路”只有水作为电解质的情况下，光激发所产生的电子无法像在体系外的导体中一样有序地从“光阳极”流向“阴极”，铂的主要功能是聚集和传递电子促进光还原水放氢反应。
和光电化学池比较，半导体光催化分解水放氢的反应体系大大简化，但通过光激发在同一个半导体微粒上产生的电子空穴对极易复合。
这样不但降低了光电转换效率，而且也影响光解水同时放氢放氧。
实验用Ru02作为析氧催化剂促进光解水放氧，但实验证明即使在同时有铂存在下也只能加速光解水总反应的进行，而无助于在光解水产氢时同时放氧。
尽管半导体光催化循环分解水同时放氢放氧未能实现，像络合催化光解水一样必须在反应体系中加入电子给体或受体分别放氢放氧，但半导体光催化的发展却为光催化研究打开了若干新的领域。
如大气和水中污染物的消除以及光氧化合成含氧化合物等。
这些新型光催化反应的发现，都是基于对光催化分解水认识的深化和受光催化分解水的启发。
2.2.2金属配合物体系早期应用在水光化学分解中的催化剂是有机金属配合物双联吡啶钌，它既是电子受体，又是电子供体。
有机金属配合物光催化分解水按化学计量产氢与产氧的研究并不多，通常研究的是其产氢或产氧的半反应，反应过程中要消耗一定的电子给体或受体。
E 0[Ru(bpy)3+／Ru(bpy)2+]+的还原电位为-0.83V ，比H 20放H 2的电位(-0.41V)更低，足以使水还原[Ru(bpy)3+／Ru(bpy)2+]的氧化电位为1．27V ，比H 20放02的电位(0．82V)高。
这种配合物光催化剂在可见光区有最大吸收，其激Figure 4催化制氢结构发态寿命较长，有把光能转换为化学能的充裕时间，并可在中性溶液中使用。
此外，对其它金属如Cr 、W 、Rh 等有机配合物及有机染料的光催化水分解性能也进行了较多的研究，例如w ，当温度从20℃上升到90℃时，催化效率提高近3倍。
3.太阳能光解水的技术难点太阳能光电化学分解水制氢的技术难点在于制备高效率、低成本的太阳电池(包括单结和多结)。
光半导体材料，不管是作成光阳极还是直接悬浮到水中，都存在可见光利用率低的问题。
若要使吸光材料对太阳光谱有较好的响应，也必须能够吸收可见光。
然而，大多数吸光波长在可见区的窄带半导体，如CdS 等都很不稳定，在光解水体系中，特别是没有电子给体存在的条件下，极易发生光腐蚀。
而相对比较稳定的宽带半导体，如Ti02等吸光波长范围却在紫外区。
80年代中期，曾有人试图合成硫化钨等新型光半导体材料，但是至今尚未见有关报道。
对光半导体材料，另一个要求是其平带电位必须和光解水反应所需要的能量相匹配。
因此，综合对吸光和电荷转移这两种功能的要求，新型光半导体材料的选择也存在相当大的难度。
在这方面我国的科研工作者取得了一定的成绩，南京大学的邹志刚根据材料的结晶结构和电子结构，考虑到光吸收引起的载流子激发跃迁、迁移与晶格振动、自旋状态的关系，首次在世界上发现可见光活性的催化剂并应用于光解水制氢。
对于金属配合物体系，研究重点将放在高效的非贵金属配合物光催化剂的合成上。
4.太阳能制氢的前景展望利用太阳能规模制氢并达到应用技术层面是一个充满活力且具有广阔前景的研究领域。
在三十多年的历程中取得了丰硕的成果但若要达到应用层次仍需要深人研究。
1)要开辟新思路、建立新的研究手段以及构建高效制氢反应体系；2)对于光电化学制氢的关键是高效率、低成本的单结和多结太阳电池的研究；Figure 5光催化模型3)对于光催化制氢的研究关键在光催化基本理论的研究以及高效、低成本、长寿命光催化材料的合成。
催化材料包括半导体材料和金属络合物；4)研究催化剂粒子尺寸大小、形态、表面形貌及晶相对光催化剂活性影响的规律，建立结构与光催化剂性能的关系；5)研究电极表面光电化学过程；6)构建高效的制氢器件对于提高制氢效率起着重要的作用。
利用太阳能制氢是一项前景广阔且极具挑战性的工作，要想使这一研究产业化必须有广大科研工作者以及各学科的联合攻关。
参考文献：【1】黄金昭徐征李海玲亢国虎太阳能制氢技术研究进展太阳能学报【2】倪萌太阳能制氢技术香港大学机械工程系【3】张耀君郭烈赵亮杨鸿辉李明涛太阳能光催化分解水制氢体系能量转换效率及量子产率的实验测定与计算太阳能学报。