一种n-GaAs/NiO异质结光电极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种n‑GaAs/NiO异质结光电极材料及其制备方法与应用，属于光电极的技术领域。该光电极材料包括自下而上的背面电极、n‑GaAs和NiO。本发明专利技术通过对制备的光电极进行电化学改性，从而构建n‑GaAs/NiO异质结促进了光生空穴的传输，有效提升光电流密度，明显降低了光电极的起始电位，并实现了高效的光电解水性能。本发明专利技术的光电极材料制备方法简易、成本低、稳定性好，为推动GaAs基光电极水分解产业化进程提供了良好的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电极，具体涉及一种n-gaas/nio异质结光电极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、光电化学(photoelectrochemical，pec)分解水制氢能够将太阳能有效地转换和存储为清洁的、可再生的氢能。近年来，ⅲ-ⅴ族化合物纳米柱在pec分解水领域具有广阔的应用前景，相较于宽禁带半导体gan、aln，gaas、inn等窄禁带半导体表现出更强的吸光能力与光响应。其中gaas(eg:1.4ev)具有显著的e-/h+迁移率，并且由于其优异的光学性质和合适的能带电位，需要很小的正起始电位来驱动水氧化。但是由于表面电荷的快速复合降低了整体效率，gaas容易受到腐蚀等问题，光电极的pec分解水性能存在着较大的瓶颈，目前制氢效率不高，离工业化生产仍存在着一定距离。

2、为了解决该问题，对制备的光电极进行电化学改性构建异质结，不仅可以在一定程度上促进光生空穴的传输和析氧反应的进行，还可以起到保护层的作用，以防止底层的gaas发生腐蚀而降低光电性能。因此，对制备的光电极进行电化学改性，这对于实现gaas水分解产业化进程具有重要的研究意义本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种n-GaAs/NiO异质结光电极材料，其特征在于，包括自下而上的背面电极、n-GaAs和NiO。

2.根据权利要求1所述的一种n-GaAs/NiO异质结光电极材料，其特征在于，所述背面电极为Au。

3.根据权利要求1所述的一种n-GaAs/NiO异质结光电极材料，其特征在于，所述背面电极的厚度为100～120nm，NiO的厚度为20～40nm。

4.根据权利要求1所述的一种n-GaAs/NiO异质结光电极材料，其特征在于，所述n-GaAs的载流子浓度达1.0×1018cm-3。

5.权利要求1-4任一项所述的一种n-GaAs/NiO...

【技术特征摘要】

1.一种n-gaas/nio异质结光电极材料，其特征在于，包括自下而上的背面电极、n-gaas和nio。

2.根据权利要求1所述的一种n-gaas/nio异质结光电极材料，其特征在于，所述背面电极为au。

3.根据权利要求1所述的一种n-gaas/nio异质结光电极材料，其特征在于，所述背面电极的厚度为100～120nm，nio的厚度为20～40nm。

4.根据权利要求1所述的一种n-gaas/nio异质结光电极材料，其特征在于，所述n-gaas的载流子浓度达1.0×1018cm-3。

5.权利要求1-4任一项所述的一种n-gaas/nio异质结光电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种n-gaas/nio异质结光电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述背面电极金属为au...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，王燕玲，谢少华，王俊锟，梁杰辉，李相融，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：