Significant Enhancement in Visible Light Absorption of TiO2 Nanotube Arrays by Surface Band Gap Tuning

材料科学 带隙 光电子学 可见光谱 带材弯曲 太阳能电池 吸收(声学) 光伏 半导体 退火(玻璃) 纳米技术 光伏系统 复合材料 生态学 生物
作者
Sajith Kurian,Hyungtak Seo,Hyeongtag Jeon
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:117 (33): 16811-16819 被引量:67
标识
DOI:10.1021/jp405207e
摘要

Band gap tuning of the wide band gap semiconductor, TiO 2, has great importance due to its versatile properties in solar cell applications. Visible light activity of TiO 2 can enhance the efficiency of the third-generation solar cells by acting itself as light absorbing material. In this study, we demonstrate a surface structure modification and band gap tuning of TiO 2 nanotube arrays (TNTA) by anodization accompanied by a short-term, quick annealing process. This TNTA shows absorption both in the UV and entire visible range (400–700 nm, an increase by 350%). The effective band gap is found to be 1.7 eV. Through a detailed analysis we show that the significantly enhanced visible light absorption in the entire visible range is due to the substitutional and interstitial carbon atoms on the surface which introduces a structural disorder and localized states at the surface compared to the bulk. Based on the results from photoemission spectra, the probable band gap modeling shows a band bending at the surface. This behavior points to the excessive electronic conduction at the surface which has both merits and demerits in the applications of TNTAs in photocatalytic and photovoltaics in terms of surface recombination. This is confirmed by a solar cell device fabrication and testing.
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
睡觉发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
丰富语蕊应助谁能阻挡采纳,获得50
2秒前
2秒前
周以情发布了新的文献求助10
4秒前
星辰大海应助风移采纳,获得10
4秒前
Bazinga发布了新的文献求助10
5秒前
sheneason发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
失眠思雁发布了新的文献求助10
7秒前
lihjlhigoiupi完成签到,获得积分10
8秒前
俊逸一手完成签到,获得积分10
9秒前
顿河大公完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
赘婿应助gym采纳,获得10
9秒前
11秒前
欣慰的楷瑞完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
顿河大公发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
King16完成签到,获得积分10
14秒前
思考的河苇完成签到,获得积分10
14秒前
共享精神应助失眠思雁采纳,获得10
14秒前
15秒前
怀民已就寝完成签到,获得积分10
16秒前
斯文败类应助笑点低听寒采纳,获得10
16秒前
16秒前
kkk完成签到,获得积分10
16秒前
满意新之发布了新的文献求助10
17秒前
狸花猫发布了新的文献求助50
17秒前
白白凝发布了新的文献求助10
18秒前
jingjing发布了新的文献求助10
19秒前
cyx发布了新的文献求助10
19秒前
CodeCraft应助haoling采纳,获得10
20秒前
英俊的铭应助haoling采纳,获得10
20秒前
搜集达人应助haoling采纳,获得10
21秒前
NexusExplorer应助haoling采纳,获得10
21秒前
Owen应助haoling采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7493929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085456
关于积分的说明 19376937
捐赠科研通 7105867
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249634
关于科研通互助平台的介绍 2419090
邀请新用户注册赠送积分活动 2235331