钒前驱体溶液的老化：对溶液法制备的BiVO₄光阳极材料性能及光电化学水氧化性能的影响

摘要： 金属-有机分解法是制备BiVO4（BVO）光阳极的简便途径，但常存在重现性问题。本研究确定乙酰丙酮氧钒的甲醇溶液（钒前驱体溶液）的老化时长是影响重现性的关键因素。通过改变钒前驱体溶液的老化时间，可观察到BVO薄膜在结构、光学和电学性质上的显著变化，进而影响光电化学（PEC）水氧化和亚硫酸盐氧化反应。当采用最佳老化天数（3天）时，薄膜会出现轻微氧缺陷，同时伴随载流子浓度增加及PEC器件中电荷转移电阻降低，从而获得与当前最先进的未掺杂BVO光阳极相当的最高PEC性能。该发现揭示了理解溶液化学的重要性，并证明通过精细调控BVO薄膜成分组成可实现高重现性且高效的光阳极制备。