實驗?zāi)康模?/p>

①讓學(xué)生學(xué)習(xí)和了解光化學(xué)和電化學(xué)基本知識和原理。

②使學(xué)生了解和初步掌握在納米半導(dǎo)體材料的設(shè)計和制備方法

③掌握制備高性能半導(dǎo)體材料設(shè)計和制造光轉(zhuǎn)換器件、和測定太陽能轉(zhuǎn)化效率。

實驗原理：

半導(dǎo)體在一定能量的光照激發(fā)作用下，生成具有還原能力的電子和強氧化能力的空穴。利用電子和空穴可以將水分解成氫氣和氧氣。這類半導(dǎo)體材料包括寬帶隙氧化物半導(dǎo)體材料和窄帶隙的氮化物、硫化物等。

實驗流程：

光電化學(xué)水分解制備氫氣實驗流程如圖所示。

實驗意義：隨著人類對能源的需求不斷增漲，化石類（煤、石油、天然氣等）能源資源的日趨減少，能源短缺問題已成為人類所面臨的急需解決的主要問題之一。面對日益枯竭的能源，氫能是一種高效、潔凈、可再生、最有前景的替代能源。當(dāng)前主要的制氫方式是化石資源重整制氫。其缺點在于需要消耗自然界有限的化石資源并造成環(huán)境污染。因此，開發(fā)新方法和新工藝來獲得高效、潔凈、可再生的氫能是當(dāng)前迫切需要解決的問題。而光催化制氫的方法是利用豐富的太陽能和水資源，而且不產(chǎn)生二次污染，被認為是氫能源制備和太陽能轉(zhuǎn)化理想的途徑，已受到世界各國的廣泛重視。光-電化學(xué)法將水分解制備氫氣將從根本上可以解決人類所面臨的能源危機，具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。 因此，由研究成果轉(zhuǎn)化成光電化學(xué)分解制備氫的實驗，可培養(yǎng)學(xué)生對能源化學(xué)工程研究領(lǐng)域的興趣，增進學(xué)生對該領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)科學(xué)和和熱點問題的了解，激發(fā)學(xué)生自發(fā)關(guān)注和主動探索能源研究領(lǐng)域問題的熱情。