增加三氧化鎢表面負載能提升光電轉換性能 2/3

以貴重金屬作為三氧化鎢(WO3)的表面負載能提高光電性能。比較常見負載貴金屬的方式為濺射法、光沉積法、液相吸附法、氫磞化物還原以及脈衝電沉積法等。負載貴金屬並不是只能負載一種,曾經有學者研究報導了採用多種貴金屬一同沉積於WO3表面或者採用分層方式依次沉積。經過眾多學者的研究發現當負載貴金屬為Ag時,WO3的光電性能提升最為明顯,當光線照射在WO3表面時,電子得到能量會先從價帶躍遷到 導帶上,然後再遷移到Ag納米顆粒上,使光生電子富集,降低電子-空穴複合的概率。

摻雜離子可提高WO3的光電性能。離子摻雜主要是通過陽離子與陰離子進入到WO3晶格內部,替代WO3半導體中的W+鎢離子或者O2-氧離子來影響電子的激發以及電子-空穴分離。研究發現摻雜Cr、Mo這些等價金屬替代晶格中的W原子,不但對晶格的幾何結構影響小,而且使導帶的底部下移,減小帶隙;當摻雜Ti、Zr、Hf,這些價態小於W金屬的金屬材料時,會在O氧原子的2P軌道上形成兩個空位,形成氧空穴,並且使價帶的頂端上移,由於這三種金屬的原子半徑都大於W原子,會造成導帶的底部上移,但是從整體上來說禁帶寬度因為摻雜而減少。

微信:
微博: