The Effect of Deposition Time on Performance of Cu2O Photoelectrodes Prepared by the Electrochemical Method
Özet
ABSTRACT:
This thesis study reports on a systematic study of the influence of the electrodeposition
time on the photoelectrochemical characteristics of Cu2O semiconductors
photoelectrodes. Copper (I) oxides photoelectrodes were prepared by the electrochemical
method, based on the underpotential deposition (UPD). The characterization of Cu2O
semiconductors photoelectrodes was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning
electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), ultraviolet–
visible (UV–Vis) spectroscopy, linear sweep voltammerry (LSV) and
chronoamperometry (CA) techniques. XRD results indicate that Cu2O semiconductors
deposited over ITO substrate have highly crystalline structure. SEM images showed a
morphology with cube-shaped Cu2O. EDX and the optical band gap results confirm the
presence of single phase Cu2O for all the samples. This work showed that the Cu2O
semiconductor photoelectrodes electrodeposited for 15 min exhibit the highest
photocurrents and the current density between the investigated all semiconductor films.
All the electrochemical measurements showed a photocathodic behavior due to the p-type
nature of the Cu2O semiconductors. Cu2O photoelectrodes exhibited a good stability
behavior for different Cu2O electrodeposition times. Cu2O semiconductor
photoelectrodes are suggested as a competitive candidate for advanced
photoelectrochemical detection, maybe for the extended field of photoelectrochemical
water splitting and other solar photovoltaic technologies. ÖZET:
Bu tez çalışması, Cu2O yarıiletken fotoelektrotların fotoelektrokimyasal özelliklerine
elektrodepozisyon zamanının etkisi üzerine sistematik bir çalışmadır. Bakır (I) oksit
fotoelektrotları potansiyelaltı depozisyon (UPD) temelli elektrokimyasal yöntem
kullanılarak hazırlandı. Cu2O yarıiletken fotoelektrotların karakterizasyonu X-ışını
kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskopu (SEM), enerji dağılımlı X-ışını
spektroskopisi (EDX), morötesi-görünür bölge (UV-Vis) spektroskopisi, doğrusal
taramalı voltametri (LSV) ve kronoamperometri (CA) teknikleri kullanılarak
gerçekleştirildi. XRD sonuçları ITO substrat üzerine biriktirilen Cu2O yarıiletkenlerinin
yüksek kristal yapıya sahip olduğunu gösterir. SEM görüntüleri küp biçimli Cu2O
kristallerinden oluşan bir morfoloji gösterdi. EDX ve optiksel band gap sonuçları tüm
örnekler için tek faz Cu2O varlığını doğrular. Bu çalışma, 15 dakika elektrodepozisyonla
hazırlanan Cu2O yarıiletken fotoelektrotların incelenen tüm elektrotlar arasında en yüksek
fotoakım ve akım yoğunluğu sergilediğini gösterdi. Tüm elektrokimyasal ölçümler, Cu2O
yarıiletkenlerinin p-tipi doğasına bağlı olarak fotokatodik davranış gösterdi. Cu2O
fotoelektrotlar farklı depozisyon zamanları için iyi bir kararlılık davranışı sergiledi. Cu2O
yarıiletken fotoelektrotları, ileri fotoelektrokimyasal dedeksiyon, fotoelektrokimya su
ayrıştırma ve diğer solar fotovoltaik teknolojilerin geniş bir alanı için rekabetçi bir aday
olarak önerilebilir.
Koleksiyonlar
- Kimya [51]
DSpace@BİNGÖL by Bingöl University Institutional Repository is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Unported License..