1 1.上海理工大学 材料与化学学院, 上海 200093
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
将CO2转化为高附加值的化学品是实现碳循环, 缓解能源危机和环境问题的有效途径之一。金属与半导体复合电极, 利用光电耦合技术为CO2转化提供了一种新思路。本研究通过电沉积的方法在碱刻蚀处理后的Si片上制备了双金属Bi、Zn共修饰的Si基光电阴极(BiZnx/Si), 用于CO2的光电催化还原。研究表明, 引入金属Bi和Zn能够改善光的吸收性能, 降低电化学阻抗, 提高电化学活性比表面积(ECSA)。其中, BiZn2/Si最优的光电极电化学比表面积可达0.15 mF·cm-2。除此之外, 研究发现双金属共同作用有助于增强电极对中间体*OCHO的吸附作用, 在-0.8 V(vs. RHE)电势下, 最优的光电阴极BiZn2/Si生成HCOOH的法拉第效率高达96.1%。更重要的是, 光电阴极BiZn2/Si的光电流强度在10 h内维持-13 mA·cm-2, 表现出良好的性能稳定性。
CO2还原 HCOOH 光电极 BiZnx CO2 reduction HCOOH photoelectrode BiZnx
西北农林科技大学 理学院, 陕西 咸阳 712100
采用两步水热法, 在FTO基底上制备了ZnO/CdS阵列薄膜。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的形貌和结构进行了表征, 发现通过改变水热前驱体溶液中的表面活性剂, 可以有效改变ZnO/CdS光电极的形貌。制备了一维和三维结构的ZnO/CdS薄膜, 以制备的薄膜作为光电极, 研究了其光电化学性能, 发现三维ZnO/CdS电极具有更高的光电流密度和能量转化效率, 分析了电极光电化学性能提升的内在机制。
纳米片 异质结 光电化学性能 水热法 分解水 光电极 nanosheet heterojunction photoelectrochemical property hydrothermal method water splitting photoelectrode
青岛科技大学 材料科学与工程学院, 山东 青岛266042
研究一种易实现的低温合成TiO2薄膜电极的方法。实验采用氨水、盐酸和去离子水分别作为无机粘结剂、无水乙醇作为分散剂来合成TiO2浆料, 重点研究了粘结剂/分散剂质量比对薄膜制备的影响。采用合成的TiO2电极进行全固态染料敏化太阳能电池的组装。综合浆料粘稠度测试、薄膜形貌表征以及电池时域/频域光电测试等结果, 分析了宏观光伏特性与微观载流子输运机制。最终得到最佳的无机粘结剂/分散剂质量比, 相应电池的光电转换效率达到1.45%。
二氧化钛 低温制备 光阳极 全固态染料敏化太阳能电池 光电转换效率 titanium oxide low-temperature processed photoelectrode all-solid-state dye-sensitized solar cells power conversion efficiency
