主要內(nèi)容

先進(jìn)的界面修飾工程不僅可以提高器件的光電轉(zhuǎn)換效率，還可以提高器件的穩(wěn)定性。文中對(duì)Ta₃N₅薄膜光陽(yáng)極的Ta₃N₅/電解液界面和Ta₃N₅/背電極界面同時(shí)進(jìn)行界面修飾，大幅提高光電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定光電催化。本文使用“一步高溫氮化法"，將電子束蒸發(fā)和原子層沉積兩種方法相結(jié)合，制備了“三明治結(jié)構(gòu)"的薄膜光陽(yáng)極In：GaN/Ta₃N₅/Mg：GaN。

 In:GaN/TTa₃N₅/Mg:GaN薄膜光陽(yáng)極的制備流程示意圖

本文通過PL測(cè)試表明，Mg：GaN和In：GaN層可以起到表面鈍化作用，降低Ta₃N₅薄膜中的缺陷濃度。本文通過電化學(xué)測(cè)試表明，這種界面修飾方法減少了由于表面態(tài)缺陷引起的費(fèi)米能級(jí)釘扎作用，降低了光陽(yáng)極器件的起始電位。最后將這種高效的界面修飾方法與NiCoFe-Bi產(chǎn)氧助催化劑相結(jié)合，In：GaN/Ta₃N₅/Mg：GaN薄膜光陽(yáng)極光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了3.46%，最高光電轉(zhuǎn)化效率！

In:GaN和Mg:GaN層在In:GaN/Ta₃N₅/Mg:GaN薄膜中的作用

文中提到使用太陽(yáng)光模擬器（SAN-EI ELECTRIC，XES-40S3-TT）模擬陽(yáng)光，強(qiáng)度校準(zhǔn)為 100 mW cm^-2 (AM1.5 G) ，既用于樣品長(zhǎng)時(shí)間沉積，又用于PEC測(cè)試。

XES-40S3-TT光催化專用AA*太陽(yáng)光模擬器

技術(shù)參數(shù)：

氙燈功率：150W

有效照射面積：40mm*40mm

光譜不匹配性：＜±25%   AM1.5G  *

光強(qiáng)不穩(wěn)定性：＜1%   *

光強(qiáng)不均勻性：＜2%   *

氙燈壽命：2000小時(shí)

快門控制器：Twin time全自動(dòng)控制