使用 WO3 光阳极的光电化学水分解：基材和温度的作用

基材对 WO3 光阳极性能的影响作为温度的函数进行了评估。研究了两个样品：沉积在 FTO 玻璃上的 WO3 和阳极化的钨箔。通过电流-电压曲线和电化学阻抗谱测量对这两个样品在 25°C 至 65°C 之间进行了特征表征。两个样品的光电流密度随着温度的升高而增加，起始电位向较低电位移动。然而，对于 WO3/FTO，还观察到暗电流起始的负偏移。该基材的固有电阻限制了光电流平台电位范围。另一方面，WO3/金属并未观察到这种行为。因此，WO3/FTO 上观察到的较早暗电流起始被分配给 FTO 层。观察到的最佳工作温度分别为 45°C 和 55°C，适用于 WO3/FTO 和 WO3/金属。在较高温度下，体电子-孔复合现象大大影响了 WO3 光阳极的整体性能。然后在这两个温度下对稳定性行为进行了 72 小时的研究。对于 WO3/FTO，在稳定性测试中发生了晶体-非晶相转变，这可能解释了老化期后观察到的电流下降。WO3/金属保持稳定，保持了其形态和良好的结晶性。有趣的是，老化晶体的优先取向移向 (-222) 和 (222) 面，这表明这可能是其更好和更稳定性能的原因。这些发现为 WO3 光阳极的进一步开发提供了关键的信息，展望其在 PEC 水分解电池中的商业应用。