光电化学电池(绝密资料).ppt

Photoelectrochemistry CellPhotoelectrochemistry Cell光电化学电池（光电化学电池（PECPEC）Reporter:wisuneDate:2014.08.27.1 光电化学电池的感性认识图 1 染料敏化电池.图2 光电解电池.图3 光催化电池.2 光电化学电池的分类.开发利用太阳能，是人类在今后几个世纪无法回避的历史使命.为了开发廉价高效的新材料用于PEC电池，we need know more.3 半导体-电解液结电子附在半导体-电解液的界面处，以维持材料的电中性。.4 如何选择电解质半导体-电解液界面的接触电势，is equal to Ef-Ef,redox.那么我们能做出接触电势等于半导体带隙的PEC电池吗？答案：最大的接触电势只能是半导体带隙的一半，因此对于给定的半导体材料，最合适的电解质应该满足：Ef,redox Ef,intrinsic.5 如何把氧化还原电势与半导体的费米能级做比较在固体物理中，真空中电子的能量规定为0 eV，作为其他电子能量的基准；固体中电子的能量都小于之，因此能量都为负值；在电化学中，选取标准氢电极（NHE）的电极电势作为比较的基准，0 V；其他氧化还原对与之组成原电池，所测得的电池电压即为该氧化还原对的电极电势；如何把二者联系起来呢？Ef,redox=-4.5 eV-eoEredox.6 半导体-电解液结区电容 1/Ctotal=1/Cdiff+1/CSC+1/CH+1/CGCtotal CSC.7 光照下的半导体-电解液结由于半导体-电解液结与半导体-金属结类似，可以利用金半结的相关理论（Gartners model）来处理半导体-电解液结。结果如下：Io,光通量；，吸收系数；w,耗尽区宽度；Lmin,扩散区宽度。.8 对电极的选择对电极应该具有很好的导电性，经济，在电解液中要稳定，最关键的是其表面的电极反应要可重复且速率快。常用的对电极：铂、金；石墨棒,玻璃碳。.Over.Any questions?.