研究目的
利用原子层沉积技术在铜镓硒吸收体上制备二硫化钼催化涂层，以开发用于太阳能制氢的高效稳定宽禁带光阴极。
研究成果
该研究成功开发了一种基于低温原子层沉积（ALD）的MoS2/TiO2覆盖层制备方案，应用于CdS/CdSe光电阴极，实现了高效产氢（起始电位为+0.53 V vs RHE），并稳定运行超过5小时。然而，材料会出现非均匀退化，在长时间测试后暴露出光吸收层。未来工作应聚焦于优化覆盖层合成工艺以提高耐久性，并将该方法拓展至其他材料体系以实现串联水分解器件应用。
研究不足
在酸性电解质中，MoS2/TiO2覆盖层仅能提供短期?；ぃㄎ榷ǔ?小时但24小时后降解），不均匀的降解会导致底层CGSe吸收体暴露。该过程涉及有毒材料（如CdS、H2S），需谨慎操作。低温方案可能在充分优化催化活性和耐久性方面存在局限。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用原子层沉积（ALD）技术在CdS/CGSe光阴极上合成MoS?和TiO?覆盖层，旨在通过低温处理（<200°C）?；さ缂⒋呋嵝蕴跫碌奈銮夥从Γ℉ER）。具体方法包括：CGSe共蒸发沉积、CdS化学浴沉积、ALD沉积TiO?和MoO?（转化为MoS?），以及管式炉退火处理。
2：样品选择与数据来源：
样品制备于掺氟氧化锡（FTO）衬底。CGSe薄膜通过三阶段共蒸发工艺沉积，厚度由电子碰撞发射光谱监测；CdS采用化学浴沉积法制备。从这些样品中采集光谱与电化学数据。
3：实验设备与材料清单：
设备包括ALD反应器（Cambridge Nanotech Savannah和Fiji）、管式炉、椭圆偏振光谱仪、XPS/XAES系统（VG ESCALab MkII配SPECS组件）、扫描电镜（FEI Magellan 400 XHR）、紫外-可见-近红外分光光度计（Varian Cary 6000i）、X射线衍射仪（Philips PANalytical X'Pert Pro）、电化学工作站（Bio-Logic VSP）及单色仪（Newport Oriel 74100）。材料包含FTO衬底、ALD前驱体（TDMA-Ti、Mo(CO)?、H?S/H?气体）、硫酸镉、硫脲、氢氧化铵及各类沉积测试用化学品。
4：实验流程与操作步骤：
依次进行FTO衬底清洗、共蒸发沉积CGSe、化学浴沉积CdS、ALD沉积TiO?和MoO?、H?S/H?气氛下MoO?转化为MoS?、光谱表征（XPS/XAES/XES/SEM等），以及在充H?的0.5 M H?SO?电解液中通过三电极体系开展光电化学测试（LSV/CA/IPCE）。
5：5 M H?SO?电解液中通过三电极体系开展光电化学测试（LSV/CA/IPCE）。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：包括线性外推法确定起始电位、光谱峰拟合解析化学环境，使用ImageJ软件测量面积。虽未明确统计方法细节，但采用了标准校准与对比技术。
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SEM
Magellan 400 XHR
FEI
Taking scanning electron microscopy images.
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X-ray Diffractometer
X'Pert Pro
Philips PANalytical
Performing X-ray diffraction measurements.
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Spectrometer
Jaz EL 200-XR1
Ocean Optics
Measuring irradiance and spectral output.
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ALD Reactor
Savannah
Cambridge Nanotech
Depositing thin films of TiO2 and MoOx via atomic layer deposition.
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ALD Reactor
Fiji
Cambridge Nanotech
Depositing thin films of MoOx via atomic layer deposition.
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Spectroscopic Ellipsometer
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VG
Performing X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray excited Auger electron spectroscopy.
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Electron Analyzer
PHOIBOS 150 MCD
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Analyzing electrons in XPS and XAES.
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X-ray Source
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Potentiostat
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Monochromator
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