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이 논문은 비균일 전자 생성 및 비효율적인 전자 수집이 나노구조 광전극의 동적 광전류 및 광전압 응답에 미치는 영향을 조사합니다. 소암페어 조명 세기 변조 광전류(IMPS) 및 광전압(IMVS) 분광학의 표준 확산 모델 이론이 정제되고 임의의 전자 생성 프로파일에 일반화되어 모든 광학 모델에 쉽게 결합될 수 있도록 합니다. 국소 전자 농도 및 IMPS 및 IMVS 전송 함수에 대한 표현이 국소화된, 균일한, 그리고 지수적 생성 프로파일에 대해 도출됩니다. 전자의 제한된 수집 및 비균일 생성 모두 촉매 전극 두께(d)에 대한 특성 IMPS 및 IMVS 시간 상수의 의존성을 수정하고 그 해석을 복잡하게 합니다. 이는 일반적인 근사 관계를 사용할 때 전자 확산 계수, 확산 길이 및 수집 효율의 상당한 과대 평가로 이어질 수 있습니다. 근접 접촉 전자 생성의 경우, IMPS 응답은 두 개의 시간 상수를 나타내며, 그 중 느린 것만이 필름을 가로지르는 전자 수송에 해당하고 d와 함께 비례합니다. 이러한 효과의 존재로 인해 두 개의 동일한 두께 샘플의 경우, 전자 확산 계수가 더 작은 샘플에서 명백히 더 빠른 전자 수송이 나타날 수 있습니다. 압착된 TiO2 광전극의 실험적 IMPS 데이터로 입증된 이러한 오류는 대전극 측에서 입사되는 변조 빛을 사용함으로써 최소화할 수 있으며, 조명의 반대 방향에서 IMPS의 비율을 분석할 때 피할 수 있습니다.
Halme et al. (수요일,)은 이 질문을 연구했습니다.