1 实验部分
采用无水Sn Cl2与硝酸作为原料,采用电化学法一步制备出Sn O2/GO复合薄膜。首先配置Sn Cl2浓度为20m M,HNO3浓度为75m M的电解液,在85度下水浴热处理2小时以充分氧化Sn2+为Sn4+。之后在55度下采用阴极还原恒电位为-0.8V下沉积30分钟制备得到ITO上的Sn O2薄膜。在上述电解液中加入氧化石墨6m M,CTAB7.2m M(阳离子表面活性剂,维持电解液稳定),同样条件沉积制备得到Sn O2/GO复合薄膜。
2 数据分析
2.1 XRD分析
复合薄膜以及纯Sn O2薄膜的XRD均有Sn O2的相,通过粒径计算大约为4nm。
2.2 SEM分析
以上是Sn O2与GO复合后的SEM图,与GO复合可以看出,Sn O2颗粒分散在GO片上。
2.3 XPS分析
由上图可知,GO中C-O键百分含量为16.92%,C=O键含量为9.74%,说明GO在电化学的过程中还原程度很强。原因一方面电化学过程本身会还原,另一方面因为电解液中二价锡的存在,会使氧化石墨进一步还原。
2.4 可见光电流分析
上图可知,Sn O2在可见光下光电流为27u A,而与GO复合后光电流为45.5u A,增加了68.5%。说明氧化石墨对于促进Sn O2光电流的吸收起到很大的促进作用。
3 结语
采用高温下阴极电化学沉积的方法可以制备得到纯的Sn O2,与氧化石墨共沉积复合后,复合薄膜的结晶性变好,而且复合薄膜的光电流比纯相增大了68.5%。因此,GO的加入,一方面由于其氧化性使得复合薄膜的结晶性变好;另一方面,作为碳基材料,增加了复合薄膜的导电性,从而增加了复合薄膜的光电性能。
摘要：氧化锡是一种直接带隙的宽禁带半导体材料,有着优异的光电性能,高化学和机械稳定性。氧化石墨烯(GO,Graphite Oxide)具有成本低、能级结构可调、易于加工等优点,可作为光电转换材料应用于光伏器件中。本文以研究氧化锡/氧化石墨烯复合薄膜的光电性能为出发点,使用共沉积的方法在ITO上制备出不同的SnO2/rGO复合薄膜,研究复合薄膜的光电转换性能。
关键词：氧化石墨,光电性能,氧化锡,电沉积法
参考文献
[1] 陈小刚,贺蕴秋,张琼,李林江,and胡栋虎,Zn O/RGO复合材料的结构及其光催化性能研究.无机化学学报,2009,Vol:25(11):1953-1959.
[2] 李文有,贺蕴秋,and李一鸣,电化学法制备部分还原氧化石墨烯薄膜及其光电性能.物理化学学报,2015,Vol:31(3):