隧穿结转移空穴堆积位点策略提升硅光阳极水分解性能开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1、前言能源危机与环境污染问题己经成为当今国际社会要共同面对的严峻问题,以煤炭、石油为主体的能源结构并非取之不尽，可再生清洁能源的研发成为解决这一问题的主要途径。

其中，光电催化水分解制氢是新能源开发领域的一个重要发展方向，利用这一技术可以使太阳能转换为绿色无污染的化学能。

光电催化水分解过程包括光阳极上的水氧化产氧和对电极上的水还原产氢两个半反应。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

要研究或解决的问题：（1） 光电催化的基本原理与常见光电催化材料？（2） 目前研究的提升电子空穴传输效率的方法？（3） 太阳能转化效率关系？拟采用的研究手段：（1） 基于共混聚合物相分离的纳米图案化技术，制备隧穿结修饰的n-si/(ni/niox/ni)/niox光阳极与无隧穿结修饰的n-si/ni/niox光阳极，采用 sem、tem、afm、xps对其形貌和尺度等参数进行测试，以及进行光电催化分解水产氧测试对其进行测试对比，探究隧穿结影响界面空穴传输行为机制。

（2） 然后，进行隧穿结的结构调控，横向对比隧穿结的横向分布，纵向对比隧穿结中niox的不同厚度，通过研究隧穿结结构特性与空穴传输行为的内在联系。

（3） 进行隧穿结的材料优化，制备n-si/(ni/niox/au)/niox光阳极，通过对比隧穿结不同分布及隧穿结中不同的au层厚度，研究局域等离子体共振效应与量子隧穿效应协同作用机制。