研究与开发杂志
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抽象的

通过纳米结构控制的氧化铁薄膜收集太阳光能量

田端仁

氧化铁是环境友好型材料。它们表现出各种电学、光学和磁学特性。从自旋电子学技术的角度报道了高度自旋极化电子电导率和独特的光伏行为。太阳能的有效利用现在是科学技术面临的巨大挑战之一。如今，人们已经研究了多种材料作为光阳极，通过阳光分解水。在这些材料中，铁氧体氧化物（例如 Fe2O3 和 Fe3O4）被认为是一种有前途的系统，因为它们具有很好的带隙工程能力（位于可见红外光谱范围内），并且具有低成本、电化学稳定性和环境兼容性。所以，人们对 α-Fe2O3 的光电化学（PEC）性能进行了大量的研究。我们已经证明，通过脉冲激光沉积可以增强 Rh 取代的 α-Fe2O3 薄膜中的光电流。通过脉冲激光沉积在具有 Ta 掺杂 SnO2 电极层的 α-Al2O3 (110) 基底上生长 Rh 取代和 V 取代的 α-Fe2O3 薄膜。薄膜的光学吸收光谱表明带隙随着 Rh 和/或 V 含量的增加而变窄。因此，Rh、V 取代薄膜的光电化学性能得到改善。我们发现最佳的 Rh 含量约为 x=0.2，此时光电流在 340-900 nm 的波长范围内显着增强。