Piezoelectricity-enhanced multifunctional applications of hydrothermally-grown p-BiFeO3–n-ZnO heterojunction films

材料科学 纳米棒 异质结 压电系数 X射线光电子能谱 光电子学 肖特基势垒 压电 肖特基二极管 氧化铟锡 兴奋剂 带材弯曲 纳米技术 薄膜 复合材料 化学工程 二极管 工程类
作者
Thi Nghi Nhan Nguyen,Kao‐Shuo Chang
出处
期刊:Renewable Energy [Elsevier BV]
卷期号:197: 89-100 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.renene.2022.07.095
摘要

This paper reports the fabrication of p-BiFeO3 (BFO)–n-ZnO composite films on tin-doped indium oxide substrates through a facile hydrothermal method and the tuning of various functional properties of single-crystalline BFO and ZnO for piezoelectricity-enhanced multiapplications. BFO microplates were embedded in ZnO nanorod arrays; the clear interfaces indicated the robust formation of the heterojunction, which was also confirmed through X-ray photoelectron spectroscopy. The conductivity type of the BFO and ZnO was determined through Mott–Schottky, open-circuit potential, and photoelectrochemical measurements. Moreover, the induced piezopotential distributions of the samples were theoretically simulated, and the piezotronics, piezophototronics, and Schottky behavior of the composites were determined. The composite-based piezoelectric nanogenerators exhibited durable output and excellent sensitivity, enabling practical sensor applications. Excellent piezophotodegradation with a rate constant of approximately 3 × 10−2 min−1 for the composite was attributable to predominant ·O2− radicals. The maximum applied bias photon-to-current efficiency and piezophotoelectrochemical current density were approximately 0.86% (at 0.63 V vs. Ag/AgCl) and 1.4 mA cm−2, respectively. The multiapplications of the p–n junction composites were primarily attributable to the enhanced piezoelectric coefficient (d33 ≈ 27.3 pm·V−1), favorable electrochemical surface area (≈69.8 mF cm−2 mg−1), prolonged charge carrier lifetime, weak photoluminescence, and suitable band positions and piezopotential-induced band bending.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
魔修222发布了新的文献求助10
1秒前
王丽发布了新的文献求助10
2秒前
QLLW完成签到,获得积分10
3秒前
乐语林晨发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
21完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
优秀的翠丝完成签到,获得积分10
5秒前
周杰完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
友好的发夹完成签到,获得积分10
6秒前
柯西岛土豆皮完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6.2的应助被感恩采纳,获得10
8秒前
xz完成签到,获得积分10
9秒前
文山发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
LinaTang发布了新的文献求助10
10秒前
wang佳俊发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
121314wld发布了新的文献求助10
13秒前
灵巧的忻发布了新的文献求助20
13秒前
小可爱发布了新的文献求助10
13秒前
mustard_sd发布了新的文献求助10
16秒前
852的应助被平常的新柔采纳,获得10
16秒前
我是老大的应助被机智友灵采纳,获得10
16秒前
完美的怜烟完成签到,获得积分10
19秒前
Woodward完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.2的应助被小可爱采纳,获得10
21秒前
21秒前
zh1858f完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
毛毛2017完成签到 ,获得积分10
25秒前
海阔天空完成签到 ,获得积分0
25秒前
121314wld完成签到,获得积分10
26秒前
noflatterer完成签到,获得积分10
26秒前
hymmm完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Composite Materials Handbook Volume 1 - Revision H 1500
Composite Materials Handbook Volume 3 - Revision H 1500
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7807334
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9340088
关于积分的说明 20499610
捐赠科研通 7399626
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3328365
关于科研通互助平台的介绍 2475199
邀请新用户注册赠送积分活动 2346705