Influence of Feature Size, Film Thickness, and Silicon Doping on the Performance of Nanostructured Hematite Photoanodes for Solar Water Splitting

材料科学 赤铁矿 兴奋剂 掺杂剂 介电谱 基质(水族馆) 化学工程 化学气相沉积 薄膜 拉曼光谱 纳米技术 光电子学 光学 化学 电化学 物理 冶金 物理化学 工程类 地质学 海洋学 电极
作者
I. Cesar,Kevin Sivula,Andreas Kay,Radek Zbořil,Michaël Grätzel
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:113 (2): 772-782 被引量:607
标识
DOI:10.1021/jp809060p
摘要

Photoanodes consisting of nanostructured hematite prepared by atmospheric pressure chemical vapor deposition (APCVD) have previously set a benchmark for solar water splitting. Here, we fully investigate this promising system by varying critical synthetic parameters and probing the photoanode performance to determine the major factors that influence operation. By varying the film thickness, we show film growth to be linear with an incubation time. We find no concern with electron transport for films up to 600 nm, but a higher recombination rate of photogenerated carriers in the hematite near the interface with the fluorine-doped tin oxide, as compared to the bulk section of the film. The mechanism for the formation of the thin film's nanoporous dendritic structure is discussed on the basis of the results from varying the substrate growth temperate. The observed feature sizes of the film are found to depend strongly on this temperature and the presence of silicon dopant precursor (TEOS). Raman and Mössbauer experiments reveal how temperature and doping affect the crystallinity and ultimately the photoperformance. We also use impedance spectroscopy to find evidence for an unusually high donor density, which allows the formation of a space-charge field inside the nanosized features of the polycrystalline hematite photoanode.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷波er应助zy采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
vulgar发布了新的文献求助100
2秒前
称心元枫发布了新的文献求助10
3秒前
sujingbo完成签到,获得积分10
3秒前
yan发布了新的文献求助10
4秒前
奥特曼完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
任性芾完成签到,获得积分20
6秒前
克劳德发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
乐乐应助飘逸毒娘采纳,获得10
7秒前
ch发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
jerry完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
YangHuilin完成签到,获得积分20
11秒前
SciGPT应助xiaoxiao采纳,获得10
14秒前
杲杲完成签到 ,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
anyao发布了新的文献求助10
16秒前
vulgar完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI6应助糊涂的万采纳,获得30
17秒前
领导范儿应助haha采纳,获得10
17秒前
荣离枯发布了新的文献求助20
18秒前
19秒前
20秒前
风清扬发布了新的文献求助30
20秒前
21秒前
anyao完成签到,获得积分20
22秒前
烟花应助Vicky采纳,获得10
23秒前
李健的小迷弟应助sujingbo采纳,获得10
23秒前
小金发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
顾矜应助zhuangbaobao采纳,获得10
24秒前
qiaozhen发布了新的文献求助10
24秒前
yan完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Alloy Phase Diagrams 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5420596
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4535580
关于积分的说明 14150721
捐赠科研通 4452523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442306
邀请新用户注册赠送积分活动 1433744
关于科研通互助平台的介绍 1410956