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半導体材料を薄膜にすることで光電極を作ることができます。この半導体薄膜は太陽電池としても用いることができますが、その表面で水を直接酸化したり還元することができるので、光エネルギーを化学エネルギーに変換する場としては太陽電池より優れています。
さらに、バイアス電圧を印加することで電子や正孔の動きやエネルギー状態を制御することが可能なので光触媒よりも反応活性や選択性を制御しやすいという特徴を有しています。そこで、様々な半導体材料を用いて光電極を作成し、光電極反応を調べる研究を行っています。
また、フェムト秒時間分解分光装置やナノ秒時間分解分光装置を用いて、バイアス電圧を印加した際における光励起キャリアーの動きを解明し、より高性能な光電極の作成に役立てています。
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