光照强度和掺杂浓度对多孔硅形貌和电化学行为的影响

测试分析了光照强度和掺杂浓度对n型硅电极电化学特性的影响。采用电化学阳极腐蚀法在光照辅助下制备多孔硅(PS),通过扫描电镜研究掺杂浓度对PS表面微观形貌的影响,通过积分球测试仪测试研究了PS对光的反射率。结果表明,对于n型硅,光照是激发空穴的必要手段,光照强度越强,硅/电解液界面的电荷转移阻抗越小,更利于反应的进行;掺杂浓度越高,电化学极化阻力越小,促进PS孔密度增加。本实验条件下,形成的PS是微米级孔,随着掺杂浓度的增加,形成的PS孔径越小,孔深存在一个极值;电阻率为0.35Ω·cm的硅片拥有最大的孔深13μm;PS的孔结构大大提升了硅基对光子的捕获能力,相比于单晶硅,在可见-近红外范围,电阻率为0.0047Ω·cm的硅片制备的n-PS对光的反射率已经从30%降低到了5%。     

光照强度和掺杂浓度对n-PS形貌和电化学行为影响

测试分析了光照强度和掺杂浓度对n型硅电极电化学特性的影响。采用电化学阳极腐蚀法在光照辅助下制备多孔硅(PS),通过扫描电镜研究掺杂浓度对PS表面微观形貌的影响,通过积分球测试仪测试研究了PS对光的反射率。结果表明,对于n型硅,光照是激发空穴的必要手段,光照强度越强,硅/电解液界面的电荷转移阻抗越小,更利于反应的进行;掺杂浓度越高,电化学极化阻力越小,促进PS孔密度增加。本实验条件下,形成的PS是微米级孔,随着掺杂浓度的增加,形成的PS孔径越小,孔深存在一个极值;电阻率为0.35Ω·cm的硅片拥有最大的孔深13μm;PS的孔结构大大提升了硅基对光子的捕获能力,相比于单晶硅,在可见-近红外范围,电阻率为0.0047Ω·cm的硅片制备的n-PS对光的反射率已经从30%降低到了5%。     

蚀刻金属铝箔覆型制备Ni-P微阵列材料及析氢电催化性能研究

以蚀刻金属铝箔为模板,用化学镀制备了具有微米阵列结构的Ni-P合金材料,使用扫描电镜、能量散射谱及X-射线衍射等表征手段对所得材料的微观形貌与物质组成进行了分析,并通过电化学方法研究了化学镀温度、施镀时间对材料析氢催化活性的影响。结果表明,70℃制得的Ni-P微阵列材料作电极其析氢过电位最小,电流密度为15m A/cm2时比光面Ni-P镀层下降了约100m V;同时表现出最高的交换电流密度13.53×10-6A/cm2,高出光面Ni-P镀层近1个数量级;70℃施镀4h能够得到析氢过电位较低且结构完整的镀层,延长镀时没有继续提升其性能。为直观衡量材料的催化活性,在双室槽中进行了光解水析氢测试。Ni-P微阵列材料表现出良好的催化活性,析氢速率较光面电极上升约200%。