研究目的
研究BiVO4作为对电极在可见光下产氢的改性量子点染料敏化太阳能电池(QD-DSSC)中的作用。
研究成果
采用BiVO4作为对电极的改性QD-DSSC体系在可见光下成功产氢，且产氢速率随光照强度增加而提升。该研究揭示了BiVO4在人工光合作用应用中的潜力。
研究不足
该研究聚焦于特定条件下BiVO4在改性量子点染料敏化太阳能电池体系中的作用。产氢效率相对较低，表明该体系的设计和材料存在潜在优化空间。
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《AIP会议论文集》[作者 第三届数学与科学进展国际研讨会（ISCPMS2017）论文集 - 印度尼西亚巴厘岛（2017年7月26-27日）] - 作为新型催化区对电极的钒酸铋（BiVO4）在硫化镉（CdS）敏化太阳能电池产氢中的应用
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《AIP会议论文集》[作者 第三届数学与科学进展国际研讨会（ISCPMS2017）论文集 - 印度尼西亚巴厘岛（2017年7月26-27日）] - 作为新型催化区对电极的钒酸铋（BiVO4）在硫化镉（CdS）敏化太阳能电池产氢中的应用
DOI：10.1063/1.5064101
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要：
我们最近开发了一种改进的量子点染料敏化太阳能电池（QD-DSSC），其催化区可扩展用于制氢。该DSSC部分由固定在钛板上的CdS敏化高度有序二氧化钛纳米管（CdS-HOTN）、Na2S/S电解液以及覆盖Pt的SnO-F（氟掺杂氧化锡）玻璃板（即Pt/SnO-F/玻璃）组成。催化区则由作为阴极的钛支撑体延伸部分构成，对应的对电极是来自DSSC部分的SnO-F玻璃延伸部分，其上覆盖有BiVO4薄膜。本报告将重点介绍BiVO4在我们新开发系统中的作用。钒酸铋采用氨水共沉淀法制备并煅烧获得细粉，随后将该BiVO4细粉沉积于SnO-F玻璃板上，通过FT-IR、紫外-可见漫反射光谱、SEM和X射线衍射进行表征。表征结果显示：BiVO4薄膜典型带隙为2.35 eV，其特征红外峰代表-V-O-和-Bi-O-V-键，晶体相为单斜白钨矿型BiVO4，典型晶粒尺寸为74.06 nm。通过线性扫描伏安法和多脉冲安培法研究BiVO4薄膜光阳极的光电化学性质，发现其在可见光下的电流响应为0.03 mA/cm2。进一步研究发现，当BiVO4薄膜整合至改进的QD-DSSC系统（催化区部分）时，在纯可见光照射下能实现水分解产生氢气和分子氧。我们将简要讨论这种改进的QD-DSSC——特别是催化区中BiVO4对电极的作用，以深入理解这种新型人工光合作用机制。
作者：
F. O. Purnomo，H. Surahman，T. A. Ivandini，S. Naniwa，H. Yoshida，J. Gunlazuardi
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