用添加BiVO₄薄膜:通过热旋涂法易于制备,以及表面统计参数和光电化学活性之间的关系

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 岩瓦纳酸盐 (BiVO4) 是用于光电化学 (PEC) 应用的有前途的光电极材料.
• 优化BiVO4薄膜对于提高它们在太阳能转换中的效率至关重要.

研究的目的:

• 为了研究 (Mo) 兴奋剂对BiVO4薄膜PEC活性的影响.
• 探索表面地形和PEC性能之间的关系.
• 为加强PEC活动提出一个机制.

主要方法:

• 在氧化 (ITO) 基板上使用改性热旋涂层 (HSC) 技术制造Mo-doped BiVO4薄膜.
• 系统变化Mo兴奋剂度和前体度.
• 使用表面粗指数 (α) 描述表面地形.
• 通过测量光电流密度 (J) 来评估PEC活动.

主要成果:

• 最高的光电流密度 (872±8μA/cm2) 是通过5原子%的Mo兴奋剂实现的.
• 表面地形显著影响PEC活动.
• 更高的粗指数 (2α = 0.48 ± 0.03),表示更光滑的表面,与增强的PEC性能相关.

结论:

• 兴奋剂和受控的表面拓是提高BiVO4薄膜光电化学性能的有效策略.
• 更光滑的表面促进了更好的界面接触和电子孔过渡,从而改善了PEC活动.