一种硅基光电阴极及其制备方法技术

一种硅基光电阴极及其制备方法，光电阴极包括依次设置的p‑Si基底层、Cu2O层和保护层；p‑Si基底层与Cu2O层构造p‑pZ型异质结；保护层为苯乙炔铜，包覆在Cu2O表面形成保护层；制备方法为，p型硅片表面制绒，制备具有纳米金字塔形貌的p型硅片，在得到的p型硅片上电沉积Cu2O层，得到p‑Si/Cu2O，在得到的p‑Si/Cu2O上利用光辅助制备苯乙炔铜层，得到硅基光电阴极；本发明专利技术可以有效抑制Cu2O的光腐蚀，显著提高了Cu2O光电阴极的光电化学稳定性，具有较高的可见光响应和较高的电子‑空穴分离效率，实用性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电化学，具体涉及一种硅基光电阴极及其制备方法。

技术介绍

1、随着社会的高速发展，人们对能源的需求也日益增加，氢能作为一种清洁高效的能源受到人们的广泛关注，其中太阳能转化为氢能是一种有效的方案。光电化学裂解水技术是目前来说将太阳能转化为氢能的最有前景的一种方式。光电化学裂解水设备由三电极组成，主要包含对电极，工作电极和参比电极。其中对电极一般是使用铂片，参比电极一般选用ag/agcl或饱和甘汞电极，而工作电极是将光敏材料制备成光电极形式作为工作电极，通过外联回路在工作电极处裂解水析氢。在众多的光电阴极材料中，cu2o是一种环境友好且含量丰富的材料，而且能带间隙较窄(约2ev),可以吸收波长较长的可见光，具有较高的光吸收能力，是一种非常理想的光电阴极材料。但是由于cu2o自身的氧化还原电位位于其带隙内，所以极易发生氧化还原产生cu或cuo,即光腐蚀效应，极大的限制了其应用。

2、常规的cu2o保护层一般是通过原子层沉积(ald)技术在其表面形成致密的缓冲层，但是该方法工艺繁琐，设备昂贵，不利于大规模生产。文献“hierarchic本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅基光电阴极，其特征在于，包括依次设置的p-Si基底层、Cu2O层和保护层；所述p-Si基底层与Cu2O层构造p-pZ型异质结；所述保护层为苯乙炔铜，包覆在Cu2O表面形成保护层。

2.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述p-Si基底层具有纳米金字塔结构突起，金字塔的底边对角长度为20纳米-10000纳米，金字塔的底边之间为紧密分布，没有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述Cu2O层的厚度为5nm～20nm。

4.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述苯乙炔铜保护层的厚度为5nm～...

【技术特征摘要】

1.一种硅基光电阴极，其特征在于，包括依次设置的p-si基底层、cu2o层和保护层；所述p-si基底层与cu2o层构造p-pz型异质结；所述保护层为苯乙炔铜，包覆在cu2o表面形成保护层。

2.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述p-si基底层具有纳米金字塔结构突起，金字塔的底边对角长度为20纳米-10000纳米，金字塔的底边之间为紧密分布，没有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述cu2o层的厚度为5nm～20nm。

4.根据权利要求1所述的一种硅基光电阴极，其特征在于，所述苯乙炔铜保护层的厚度为5nm～10nm。

5.一种硅基光电阴极的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：补钰煜，李银梅，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：