一种半透明的氮化钽光阳极及其制备方法技术

技术编号:41385135 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-20 19:06
本发明专利技术属于光电催化水分解光电极材料制备技术领域,具体涉及一种半透明的氮化钽光阳极及其制备方法。该方法是利用负胶光刻法、双源电子束共蒸发沉积法和高温氮化法在透明基底基底上引入半透明的NbN<subgt;x</subgt;导电层,随后在半透明的NbN<subgt;x</subgt;导电层上沉积梯度Mg掺杂Ta<subgt;3</subgt;N<subgt;5</subgt;薄膜。通过在透明基底上引入NbN<subgt;x</subgt;导电层,解决了直接在于绝缘的透明基底基底制备氮化钽光阳极不能有效地将电子转移至外部电路,从而影响其PEC水分解性能的问题。配合负胶光刻法制备NbN<subgt;x</subgt;导电层,使其能够同时实现透明性提升,为制备透明的氮化钽光阳极提供了新的思路与选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电催化水分解光电极材料制备,具体涉及一种半透明的氮化钽光阳极及其制备方法


技术介绍

1、1972年,fujishima和honda利用二氧化钛作为光阳极,首次证明了利用光电化学系统从水中生产氢气和氧气的可能性,光电催化(photoelectrochemical,pec)水分解的概念也由此提出。自此之后,越来越多的科学家开始寻找和研究合适的半导体材料,来实现太阳能到清洁能源的转变。透明的ta3n5光阳极是串联型光电化学电池正面光电极的一个很有希望的候选材料,它可以提供较高的太阳能产氢(solar-to-hydrogen,sth)效率,近年来已经受到了越来越多课题组的关注。

2、ta3n5光阳极通常在高温(接近1000℃)的氨气(nh3)气氛中加热ta前驱体化合物来制备,但是,这种高温氮化方法需要精确控制氮化温度、气流量和反应时间,且苛刻的氮化过程降低了透明导电化合物的导电性和可见光透明度,使其难以获得高效的ta3n5透明光阳极。之前,有研究人员直接在绝缘基底上制备透明的ta3n5光阳极,由于氮化温度较高,ta3n5会发生氧化导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,其特征在于,所述步骤2具体为:

3.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,所述步骤3具体为:

4.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,所述步骤4高温氮化Nb2O5前驱体薄膜的条件为:

5.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,所述步骤5具体为:

6.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,所述步骤6具体为:>

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【技术特征摘要】

1.一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,其特征在于,所述步骤2具体为:

3.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制备方法,所述步骤3具体为:

4.根据权利要求1所述的一种半透明的氮化钽光阳极的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:李严波刘怡彤范泽宇
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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