生物光化学电池

　　（1）生物光化学电池原理
　　生物光化学电池是由生物质或生物系废弃物等的能源资源产生的能源，成本最小。由于仅能够以原型活性化，直接在燃料电池发电，通过电池波使其活性化，在电极反应中直接进行发电。现在处于用紫外光进行实证试验阶段，将来的目标是可见光仍至更进一步用长波长的红外光的活性化。构筑氢燃料电池氢供给的基底，从成本和安全性等观点看，是不简单的。还有其它的燃料化合物，例如以氨作能源媒体使用的方式提案。畜产废弃物的安全处理已成为世界第一大问题，特别是氮，是最终成为氨的物质，其处理目标尚未制定，鉴于这种状况，首先要尝试构筑以氨作直接燃料的光化学电池。
　　在碱性条件下，将担持白金的二氧化钛微粒悬浮于氨水溶液，用紫外光照射，让氨分解，用3/1克分子比，生成H2/N2。将毫微多孔质二氧化钛电极和白金配极，浸泡于氨水溶液，在无酸状态下，进行紫外光照射时，在二氧化钛上产生N2，在配极上产生H2，但在这种场合，由于电动势极小，作为光电池意义不大。但在氧共存的情况下进行光照时，由于在配极的负极（阴极）起氧还原反应，作为生物光化学电池机能，显示出潜在的电位。
　　2极系氨水溶液的BPCC特性（1室型），用10M氨水溶液，500W氙气灯照射（光强度503mWcm-2），获得开放光电动势Voc 0。84V，短路光电流Jsc 0。30mAcm-2，曲线因子FF约0。6。光电流值因为紫外光子密度成为速律，现在还不太高，照射光子时，流过光电流的比例，没有最佳设定比例，目前大概是19%左右。用能源过剩的紫外光，证实了氨生物感光化学电池的作用。
　　（2）生物感光化学电池（BPCC）的应用。
　　利用这种光燃料电池，如果把生物质和有机物那样的发送体性化合物变为液体或深液，作为直接燃料可转换为电力。乙醇（甲醇、乙醇）或有机酸、尿素、氨基酸、葡萄糖那样的糖类，不论是蛋白质（明胶、骨原胶），多糖类（琼脂糖、纤维素），木质素那样的天然高分子化合物也可作为直接燃料发电，例如，在乙醇液体成为Voc 0。49V，Jsc 0。52mAcm-2，FF 0。25，其光燃料电池反应式由以下式1，式2表示。
　　（光阳极反应）C2H5OH+12h++3H2O→2CO2+12H+                                 （1）
　　（阴极反应）3O2+12e-+12H+→6H2O                                          （2）
　　总计C2H5OH+3O2+3H2O→2CO2+6H2O                                            （3）
　　这种反应式的EO是0。084V（VS，SHE），施主性（发送体）接近H2，氨和同样必要的活动性化能量小。也明确利用薄层型BPCC，在太阳模拟，AM1。5，照射光强度100mWem-2的条件下，用着色的天然物溶液或不均匀浆状天然物试料也可发电。如果将生物质废弃物粉碎成浆状，光分解净化时，也可同时发电，可将所含有的能量作直接电力回收。
　　作为可持续能源资源的生物质和对其进行LCA（寿命周期）评价和利用生物光化学电池的生物质能的直接电力。目前是用紫外光照射，但生物质系废液等的分解净化和同时电力化是有效的，在取得利用凝拟太阳光数据的同时，进行可见光化。