一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧光阳极及其电极系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧光阳极及其电极系统，该GeSe光阳极包括透明导电基底和依次设置于透明导电基底上的CdS电子传输层、空心砖结构的GeSe吸光层和析氧助催化剂层，该电极系统光阳极中GeSe作为吸光层具有窄禁带宽度(1.1eV)、高光吸收能力等特点。同时，GeSe吸光层结合CdS电子传输层形成陷光结构，析氧助催化剂设置于GeSe吸光层上，太阳光自透明导电基底侧入射，该高光吸收能力的光阳极电极系统相较于传统的宽禁带n型半导体制成的光阳极电极系统具有更高的光转氢效率。且本发明专利技术的材料具有低毒、低成本、易扩展等特点，利于该光阳极电极系统的大规模实际制氢应用。际制氢应用。际制氢应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧光阳极及其电极系统


[0001]本专利技术涉及光电催化分解水领域，尤其涉及一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧光阳极及其电极系统。

技术介绍

[0002]利用光电催化裂解水将太阳能转换为氢能的方式，被认为是有效存储再利用太阳能的技术手段之一。研究者多将n型半导体(如BiVO4、Fe2O3)制备成光阳极，在光照和外加偏压条件下，其直接参与裂解水产氧半反应，而在对电极实现氢气的产出。然而，此类n型半导体禁带宽度通常较大，如BiVO4禁带宽度为2.4eV,Fe2O3禁带宽度为2.2eV。较大的禁带宽度导致较低的光吸收效率，进而导致整个光阳极的光转氢效率低下。因此，提升光阳极材料的光吸收能力对提升电极系统的整体光转氢效率具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的首要目的是提供一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧光阳极及其电极系统，该光阳极将窄禁带宽度、高光吸收能力的p型半导体GeSe薄膜设计制备成光阳极，并结合CdS电子传输层将该光阳极设计为陷光结构进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空心砖硒化亚锗薄膜的光解水产氧电极系统，其特征在于，其包括GeSe光阳极，对电极和参比电极，所述GeSe光阳极包括透明导电基底和依次设置于所述透明导电基底上的电子传输层、空心砖结构的GeSe吸光层和析氧助催化剂层。2.根据权利要求1的所述光解水产氧电极系统，其特征在于，所述GeSe层的厚度为4μm～5μm。3.根据权利要求1或2的所述光解水产氧电极系统，其特征在于，所述电子传输层选用CdS层，所述CdS层的厚度为60～70nm。4.根据权利要求3的所述光解水产氧电极系统，其特征在于，所述透明导电基底选用FTO基底。5.根据权利要求3的所述光解水产氧电极系统，其特征在于，所述析氧助催化剂层选用Co
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Pi纳米颗粒或Ni金属薄膜，其厚度为20nm～25nm。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄定旺，乔梁，王康，李笑玮，夏鹏飞，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：