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A engenharia avançada de modificação da interface pode melhorar não apenas a eficiência da conversão fotoelétrica do dispositivo, mas também a estabilidade do dispositivo. Artigo sobre Ta₃N₅Ánodo de luz de película fina Ta₃N₅Interface / eletrólito e Ta₃N₅A interface do eletrodo posterior é modificada simultaneamente para melhorar significativamente a eficiência da conversão fotoelétrica e alcançar a catálise fotoelétrica estável por um longo período de tempo. Este artigo usa o "método de nitrificação de alta temperatura em um passo", combinando dois métodos de evaporação de feixe de elétrons e deposição de camada atômica, para preparar um fotoánodo de película fina de "estrutura de sanduíche" In: GaN / Ta₃N₅Mg: GaN.

Em: GaN / TTa₃N₅/ Mg: Esquema do processo de preparação do fotoánodo de película fina GaN

Este artigo mostrou através do teste PL que as camadas Mg: GaN e In: GaN podem desempenhar um papel de passivação da superfície, reduzindo Ta₃N₅Concentração de defeito no filme.Este artigo mostrou por meio de testes eletroquímicos que este método de modificação da interface reduziu o efeito de prego de nível de energia Fermi devido a defeitos de estado de superfície, reduzindo o potencial inicial do dispositivo fotoánodo. Finalmente, combinando este método de modificação de interface eficiente com o catalisador NiCoFe-Bi-Oxygen, In：GaN/Ta₃N₅/ Mg: Eficiência de conversão fotoelétrica do fotoánodo de película fina GaN atingiu 3,46%, eficiência de conversão fotoelétrica máxima!

As camadas In:GaN e Mg:GaN estão em In:GaN/Ta₃N₅Mg: Papel no filme GaN

Simulação da luz solar com simulador de luz solar (SAN-EI ELECTRIC, XES-40S3-TT) com calibração de intensidade de 100 mW cm^-2(AM1,5 G),Utilizado tanto para deposição prolongada de amostras quanto para testes PEC.

XES-40S3-TT Simulador de luz solar AA* para fotocatálise

Parâmetros técnicos:

Potência do Xenon: 150W

Área de exposição eficaz: 40mm * 40mm

Incompatibilidade espectral: < 25% AM1.5G *

Instabilidade luminosa: <1%*

Desuniformidade luminosa: <2%*

Vida útil da lâmpada de xenon: 2000 horas

Controlador de obturador: Twin time totalmente automático

Informações da literatura:Engenharia de interfaces de Ta₃N₅fotoánodo de película fina para divisão de água fotoeletroquímica altamente eficiente

Jie Fu, Zeyu Fan, Mamiko Nakabayashi, Huanxin Ju, Nadiia Pastukhova1, Yequan Xiao, Chao Feng, Naoya Shibata, Kazunari Domen e Yanbo Li