ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОДЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ
https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-268-277
Аннотация
Использование por−Si способствует разделению молекул воды внутри нанопор por−Si и эффективному выделению водорода при электролизе воды. Гетероструктура por−Si/c−Si (пористый кремний/кристаллический кремний) позволяет решить основную проблему фотоэлектролиза воды на кремниевых электродах — их энергетическую недостаточность. Комбинированное нанесение Ni электрохимическим и физическим способом на поверхность por−Si, формирование силицидовых покрытий (NiSi) поверхности пор и создание фотоэлектродов на основе por−Si в виде гетероструктуры NiSi/por−Si/с−Si/Al позволяет улучшить их коррозионную стойкость к окислению и анодному растворению, увеличить эффективность выделения водорода, повысить срок работы фотоэлектродов.
Об авторах
К. Б. ТыныштыкбаевРоссия
доктор техн. наук, профессор, главный научный сотрудник
В. Б. Глазман
Россия
научный сотрудник
Д. А. Муратов
Россия
инженер
Б. А. Рахметов
Россия
инженер
Н. С. Токмолдин
Россия
доктор PhD, заведующий лабораторией ЭПР−спектрометрии имени Ю. В. Горелкинского
С. Ж. Токмолдин
Россия
доктор физ.−мат. наук, директор
Список литературы
1. Гуревич, Ю. Я. Фотоэлектрохимия полупроводников / Ю. Я. Гуревич, Ю. В. Плесков. − М. : Наука, 1983. − 312 с.
2. Кулак, А.И. Электрохимия полупроводниковых гетероструктур / А. И. Кулак. − Минск : БГУ, 1986. − 191с.
3. Su Su Khine Ma. Enhanced water oxidation on Ta3N5 photocatalysts by modification with alkaline metal salts / Su Su Khine Ma, Takashi Hisatomi, Kazuhiko Maeda, Yosuke Moriya, Kazunari Domen // J. Am. Chem. Soc. − 2012. − V. 134. − P. 19993—19996.
4. Тыныштыкбаев, К. Б. Способ модифицирования поверхности кремниевого фотокатода для получения водорода из воды и водных растворов электролитов / К. Б. Тыныштыкбаев. А. С. РК, No 21396 от 03.02.97. Бюлл. Изобр. No 4, 15.04.1999.
5. Герасименко, Н. Н. Дефектные центры в кремнии, облученном протонами / Н. Н. Герасименко, Л. С. Смирнов, В. Ф. Стась, К. Б. Тныштыкбаев // ФТП. − 1981. − Т. 15, вып. 10. − С. 1934 —1937.
6. Тыныштыкбаев, К. Б. Кремниевый фотоэлектрод / К. Б. Тыныштыкбаев. A. С. РК, No 20299 от 14.02.97. Бюл. Изобр. No 4, 15.04.1999.
7. Старков,В.В.Получение,свойства и применение пористого кремния / В. В. Старков // Все материалы. Энциклопедический справочник. − 2009. − No 4. − С. 13—22.
8. Erogbogbo, F. On−demand hydrogen generation using nanosilicon: splitting water without light, heat, or electricity / F. Erogbogbo, Tao Lin, P. M. Tucciarone, K. M. Lajoie, L. Lai, G. D. Patki // Nano Lett. − 2013. − V. 13. − P. 451—456.
9. Герасименко, Н. Н. О природе трещин на примере монокристаллического кремния, подвергнутого анодному травлению / Н.Н.Герасименко, К.Б. Тыныштыкбаев, В.В. Старков, Н. А. Медетов, С.Ж. Токмолдин, Е.А.Гостева //ФТП.−2014.−Т.48,вып. 8. − С. 1117—1122.
10. Горячев, Д.Н. Электролитический способ приготовления пористого кремния с использованием внутреннего источника тока /Д.Н. Горячев, Л.В.Беляков, О.М. Сресели // ФТП.−2003.−Т. 37, вып. 4. − С. 494—498.
11. Tynyshtykbaev, K. B. Proton−conducting membranes and electrodes for the μ−fuel cell portable current sources based on porous silicon. Proc. of III International Symposium of Kazakhstan, Russia, USA «Nanotechnology, Energy, and Space» / Starkov V. V., Tynyshtykbaev K. B. − Almaty, 2013. − P. 99.
12. Старков, В. В. Электрокатализатор для кремниевых электродов микротопливных элементов / В. В. Старков, А. В. Тетерский, О.В. Трофимов // Физика и химия обработки материалов. − 2011. − No 3. − С. 71—77.
13. Taehee Kim.Degradation of proton exchange membrane by Pt dissolved / deposited in fuel cells / Taehee Kim, Ho Lee, Woojong Sim, Jonghyun Lee, Saehoon Kim, Taewon Lim, and Kwonpil Park // Korean J. Chem. Eng. − 2009. − V. 26, N 5. − P. 1265—1271.
Рецензия
Для цитирования:
Тыныштыкбаев К.Б., Глазман В.Б., Муратов Д.А., Рахметов Б.А., Токмолдин Н.С., Токмолдин С.Ж. ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОДЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ. Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. 2014;(4):268-277. https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-268-277
For citation:
Tynyshtykbayev K.B., Glazman V.B., Muratov D., Rakhmetov B., Tokmoldin N.S., Tokmoldin S.Z. Porous Silicon Based High Efficiency Photoelectrodes. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Materialy Elektronnoi Tekhniki = Materials of Electronics Engineering. 2014;(4):268-277. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1609-3577-2014-4-268-277