研究目的
开发透明Ta3N5光阳极以实现高效析氧反应,推动全解水串联电池的发展。
研究成果
在GaN/Al2O3衬底上制备的透明Ta3N5光阳极在1.23 V(vs. RHE)下实现了6.3 mA cm-2的光电流密度,在0.94 V(vs. RHE)下达到最大HC-STH值1.15%。该串联PEC电池初始STH值超过7%,显示出高效水分解的潜力。
研究不足
串联式PEC电池的耐久性不足以满足实际应用需求,其STH值随时间推移显著下降。Ta3N5在固液界面发生自氧化形成绝缘层可能是导致该现象的原因。
1:实验设计与方法选择:
在n型GaN/蓝宝石衬底上制备透明Ta3N5光阳极,以促进与光阴极协同的析氧反应。
2:样品选择与数据来源:
采用在高温氨气中不降解的透明GaN/Al2O3衬底。
3:实验设备与材料清单:
Ta3N5薄膜、NiFeOx催化剂、基于CuInSe2(CIS)的薄膜太阳能电池。
4:实验步骤与操作流程:
Ta3N5薄膜的制备、NiFeOx催化剂修饰、串联PEC电池的构建。
5:数据分析方法:
测量光电流密度、太阳能-氢能转换效率(STH)和入射光子-电流密度转换效率(IPCE)。
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