Внутрішньо-сенсибілізований діоксид титану в процесах інтеркаляційного фотоакумулювання сонячної енергії

Abstract

Робота присвячена розв’язанню завдання істотного підвищення ефективності фотогенерування з одночасним акумулюванням “in-situ” перетвореної енергії за участю нанооб’єктів створенням внутрішньо-сенсибілізованого до видимого сонячного світла діоксиду титану, внаслідок впливу інтрузії Cr2O3 в його структурі і наведена енергетична діаграма інтеркаляційного фотострумоутворення та нагромадження перетвореної енергії. Використовуючи методи циклічної вольтамперометрії, електрохімчної імпедансної спектроскопії і моделювання імпедансних даних до еквівалентних електричних схем межі розділення електрода на основі LixTiO2(99 %) < Cr2O3 >(1 %) з 1M LiBF4 в g-бутиролактоні та досліджено його фотоелектрохімічні властивості в катодній та анодній протенційних областях. Отримані максимальні значення катодного і анодного фотострумів мали значення 2,83 мА/см2 та 2,03 мА/см2, відповідно. Для нанорозмірного LixTiO2 виміряні значення анодного фотоструму мають менший максимум, який становить 0,61 мА/см2. Виконаний імпедансний аналіз і комп’ютерне моделювання до еквівалентних електричних схем засвідчили, що фотострумоутворення має інтеркаляційний характер з добрими кінетичними параметрами. Отримано значне зменшення опорів пасиваційної плівки, міжзеренних бар’єрів і області об’ємного заряду матеріалу освітленої межі розділення LixTiO2(99 %) <Cr2O3 >(1 %) з 1M LiBF4 в g-бутиролактоні. The work is devote decision of task of substantial efficiency increase of photogeneration with simultaneous accumulation “in-situ” regenerate energy with participation of nanostructure by creation of internal-sensitized to the visible sunlight of titaniumdioxide, as a result of influencing of admixture of Cr2O3 in his structure and the power diagram of photointercalationphotodeintercalation processes is presented. Using the methods of cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and design of impedance of information to the equivalent electric charts of border of section of electrode on the basis of interface LixTiO2(99%) < Cr2O3 >(1 %) with 1M of LiBF4 in g-butyrolactone explored photoelectrochemical properties in cathode and anode potential ranges. The maximal values of cathode and anode photocurrents are got mattered 2,83 mА/sm2and 2,03 mА/sm2, accordingly. For nanocrystalline LixTiO2 the values of anode photocurrent are 16 measured have a less maximum which makes 0,61 mА/sm2. A impedance analysis and computer design is conducted to the equivalent electric charts showed that photocurrent took intercalative character with good kinetic parameters. The considerable diminishing of resistances of passive tape, between of graines barriers and area of by volume charge of material of the lighted up border of section of LixTiO2(99 %) is got< Cr2O3 >(1 %) from 1M of LiBF4 in -g-butyrolactone.