رشد لايه نازك هماتيت با استفاده از روش رسوب گذاري از فاز مايع براي كاربرد در تجزيه فوتوالكتروشيميايي آب

فاقد عنوان لاتين

در اين پژوهش لايه نازك هماتيت بر زير لايه شيشه با پوشش شفاف اكسيد اينديم- قلع (ITO) با استفاده از روش رسوب گذاري از فاز مايع با ضخامت هاي مختلف در دماي 60 °C رشد داده شد. لايه هاي رشد داده شده خالص و يكنواخت بوده و با عمليات حرارتي در دماي 600 °C كريستالي شدند. آزمون هاي XRD، طيف سنج مريي فرابنفش، جريان- ولتاژ در تابش و عدم تابش نور مريي به ترتيب جهت تعيين فازهاي كريستالي، خواص نوري و رفتار فوتوالكتروشيمايي لايه ها مورد استفاده قرار گرفتند. طبق نتيجه ي الگوي پراش پرتو ايكس، لايه ها از جنس هماتيت شناسايي شدند و شكاف انرژي اين لايه ها با استفاده از طيف سنجي مريي فرابنفش حدود 1/8 eV اندازه گيري شد. نتايج به دست آمده از منحني هاي جريان- ولتاژ، تابش نور مريي به لايه نازك هماتيت جريان را نسبت به حالت تاريك افزايش داده كه مقدار اين افزايش جريان به ضخامت لايه ها وابسته است. بنابراين لايه هاي هماتيت رشد داده شده بر روي زيرلايه شيشه با پوشش شفاف اكسيد اينديم- قلع، پتانسيل استفاده در سلول هاي تجزيه فوتوالكتروشيميايي آب را دارد.

In this research, hematite thin films with different thicknesses were grown by liquid phase deposition technique on ITO coated glass substrates at 60 °C and different deposition time intervals. The amorphous as-prepared thin films were crystallized during the heat treatment at 600 °C. XRD, UV-Visible spectroscopy and current-voltage analyses were performed to study the crystal structure, optical properties and photoelectrochemical behavior of thin films under visible light irradiation and dark conditions respectively. The XRD results indicated that the hematite thin films are formed, and the energy bandgap of thin films was measured to be 1.8 eV using UV-Visible spectroscopy. When the thin films are exposed to the visible light, the current-voltage analysis revealed that the measured current increases, compared to the dark condition which is thickness dependent. Therefore, this research reports the synthesis of hematite thin films grown on ITO, suitable to be used in photoelectrochemical decomposition cells of water.