禁带宽度梯度化的半导体薄膜光电极的研究

为了得到光电化学性质稳定且具有宽的光吸收范围的光电极材料,给出了一种禁带宽度梯度化的氧化物半导体薄膜电极的设计.用溶胶凝胶法将不同V/Ti比的溶胶逐层涂于基板上,通过热处理得到了禁带宽度梯度化的Ti1-xVxO2薄膜电极.XPS结果显示所得薄膜中形成了组成梯度.这种Ti1-xVxO2薄膜电极的光电化学性质稳定,光生伏打约为360mV,可见光区具有明显的光电流.与纯的TiO2薄膜电极相比,Ti1-xVxO2薄膜电极的光电流起始电压正移了.这是由于电极表面富集的钒形成了电子空穴复合中心.Ti1-xVxO2的导带最低能级比TiO2的低可能是引起正移的另一原因.阻抗分析表明Ti1-xVxO2的受主密度比TiO2的高.