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Photoelectrochemical properties of single-grain hematite films grown by electric-field-assisted liquid phase deposition

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作者
Fatemeh Parveh,Amin Yourdkhani,Reza Poursalehi
出处
期刊:Dalton Transactions [Royal Society of Chemistry]
卷期号:51 (45): 17255-17262 被引量:4
标识
DOI:10.1039/d2dt02475f
摘要

This article reports a modification of the conventional liquid phase deposition (C-LPD) method for the single-grain deposition of α-Fe2O3 (hematite) films into an electric-field-assisted liquid phase deposition (EA-LPD). The latter is similar to C-LPD except that a conductive substrate, such as fluorine-doped tin oxide (FTO)-coated glass, is connected to the negative side of a direct current power supply, and a neutral electrode, such as a graphite rod, is connected to the positive side of the power supply. Microstructure studies suggest that the films deposited by EA-LPD have single grains along their thickness, with fewer grain boundaries than their multigrain counterpart films. The single-grain films exhibited a photocurrent density of 0.50 mA cm-2 at 1.23 vs. reversible hydrogen electrode (RHE), threefold that of the films deposited using conventional liquid phase deposition (0.15 mA cm-2). Photoluminescence investigations confirmed the depression of the electron-hole recombination process for the single-grain films. This study shows that reducing the grain boundary is a highly efficient way to increase the photocurrent density for photoelectrochemical processes.
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