一种降低Ni/n-Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法技术

技术编号:16883721 阅读:201 留言:0更新日期:2017-12-27 01:31
本发明专利技术公开了一种降低Ni/n‑Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法,通过对制备的Ni/n‑Si光阳极进行一个简单的快速热处理过程,减少了存在于Ni/n‑Si界面之间的界面态,解除了这些界面态引起的费米能级钉扎效应,提高了Ni/n‑Si所形成的肖特基势垒高度,从而在光照时Ni/n‑Si光阳极产生更高的光生电压,最终降低了Ni/n‑Si光阳极光电化学分解水开启电位。该降低Ni/n‑Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法操作简单,成本低廉,适合大规模应用到金属/n‑Si光阳极系统中,对于促进光电化学分解水技术的发展和应用具有积极意义。

A method of reducing the Ni/n Si photoanode photoelectrochemical water splitting open potential

The invention discloses a method for reducing Ni/n Si photoanode photoelectrochemical water splitting open potential, a simple rapid thermal process by means of Ni/n Si photoanode preparation, reducing the interface state between Ni/n Si interface, the lifting of the Fermi level of these interface states induced by pinning effect, increase the Schottky barrier height of Ni/n formed Si, and in the light of Ni/n Si light anode to generate higher photovoltage, the final Ni/n Si photoanode photoelectrochemical water splitting open reduction potential. The operation method of Ni/n Si photoanode photoelectrochemical water splitting open potential is simple, low cost, suitable for large-scale application of /n to the metal Si light anode system, has positive significance for the development and application of water photoelectrochemical decomposition.

【技术实现步骤摘要】
一种降低Ni/n-Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法
本专利技术涉及光电化学
,具体涉及一种降低Ni/n-Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法。
技术介绍
光电化学分解水可实现太阳能到氢能的绿色转化,被认为是解决目前日益严峻的能源危机和环境污染问题的一种有效手段。光电化学分解水完整的电化学反应包括产氢和产氧两个半反应,产氢反应在光阴极发生,产氧反应在光阳极发生。其中,产氧反应由于同时需要4个电子参与反应而更难实现。因此,开发高性能的光阳极材料是实现太阳能高效光电化学分解水的关键。Si是地球上储量第二丰富的元素,具有合适的能级位置以及高的载流子迁移率,因而被认为是一种理想的光阳极材料。然而,硅作为光阳极在与电解液接触时很容易发生阳极腐蚀,并且在Si表面产氧反应的动力学过程非常缓慢。在Si上面沉积一层具有产氧催化活性的金属(例如Ni),不仅能很好保护Si不受腐蚀,而且还能大幅提高产氧反应速率。但是,当Ni沉积在Si表面时在Ni/Si界面处存在有大量的缺陷,这些缺陷导致Ni/Si界面处的界面态密度较高。这些高密度的界面态会造成很强的费米能级钉扎,导致Ni/n-Si之间形成低的肖本文档来自技高网...
一种降低Ni/n-Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法

【技术保护点】
一种降低Ni/n‑Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法,其特征在于,将Ni/n‑Si光阳极进行快速热处理。

【技术特征摘要】
1.一种降低Ni/n-Si光阳极光电化学分解水开启电位的方法,其特征在于,将Ni/n-Si光阳极进行快速热处理。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:将Ni/n-Si光阳极放入快速热处理炉,在惰性保护气气氛下,升温进行快速热处理。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述惰性保护气为氮气。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述快速热处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:佘广为李生阳师文生
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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