太阳电池光电化学制氢具有结构简单、实用性强的特点，是具有发展潜力的制氢技术。本论文设计了玻璃衬底非晶硅太阳电池的制氢器件，并系统研究了该器件结构、材料特性等对制氢效率的影响；采用对靶直流磁控溅射技术制备催化电极材料；自行设计并实现了实验室规模的氢气收集与制氢量测量装置。 本论文主要完成了以下几方面的研究工作： 1、对催化电极材料进行了研究。对氧化物析氧阳极的研究发现，随着溅射气压的增加(0.5Pa～4.0Pa)，镍铁氧化物的电阻率和析氧过电位先减小后增大；随着氧气浓度增大，析氧过电位增大，电阻率减小；镍铁氧化物相对于氧化镍，电阻率和析氧过电位明显减小，而且电流密度较大时铁含量越大，析氧过电位越小。薄膜厚度小于1μm时，厚度增加，析氧过电位减小；当薄膜厚度达到1μm时，析氧过电位不再随厚度变化。溶液温度越高，析氧过电位越小。溶液浓度越大，析氧过电位越小，但腐蚀也更加严重。在常温下，制备的阳极催化薄膜在电阻率较小时的析氧过电位最小值是286.98mV(10mA/cm<2>)。研究了溶液浓度对析氢过电位的影响，溶液浓度越大，析氢过电位越小，但析氢平衡电极电位增大，电极腐蚀也非常严重。 2、对太阳电池制氢的器件结构进行研究。用银浆粘结催化电极的结构，抗腐蚀较好，但串联电阻较大，而且不易实现大规模工业化制造。催化电极直接溅射到太阳电池两侧的结构，能较好的实现制氢，但是器件工作一段时间后，催化电极出现腐蚀脱落的现象。在对新结构的进一步研究中，我们发现，研究新器件结构的关键技术是制备出非常致密、对电池和催化电极附着力较强且不与碱性电解液反应的导电薄膜，作为电池与催化电极之间的过渡层和保护层。 3、设计了三种制氢效率的测量方法，自行设计并实现了实验室规模的氢气收集与制氢量测量装置。研究结果表明，系统工作点确定制氢效率的方法是最简单的，只需要测得太阳电池的J-V特性曲线和电化学负载曲线，但是用未溅射催化电极之前的J．V特性曲线得到的制氢效率比实际值偏大一些；直接测电流法确定制氢效率是最直接的方法，因为能够直接测出器件工作时的电流值，进而带入公式得到制氢效率，但这种方法是将催化电极和太阳电池分离，所以只能用来验证其他制氢效率的确定方法；收集气体(H<,2>)法确定制氢效率是最实用、最准确的方法，因为太阳电池的制氢效率就是表示太阳能到氢能的转化多少。