ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОДЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТОГО КРЕМНИЯ
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. Тыныштыкбаев
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
Россия
доктор техн. наук, профессор, главный научный сотрудник
В. Б. Глазман
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
Россия
научный сотрудник
Д. А. Муратов
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
Россия
инженер
Б. А. Рахметов
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
Россия
инженер
Н. С. Токмолдин
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
Россия
доктор PhD, заведующий лабораторией ЭПР−спектрометрии имени Ю. В. Горелкинского
С. Ж. Токмолдин
Физико−технический институт, ул. Ибрагимова, д. 11, Алматы, 050032, Республика Казахстан
Россия
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
Просмотров: 705
Послать статью по эл. почте 