| 中文摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 文献综述 | 第10-24页 |
| 1.1 引言 | 第10-12页 |
| 1.2 半导体光解水制氢的原理 | 第12-14页 |
| 1.2.1 半导体光催化的机理 | 第12-13页 |
| 1.2.2 半导体光解水制氢 | 第13-14页 |
| 1.2.3 非均相催化体系和光电化学池体系 | 第14页 |
| 1.3 光电催化(PEC)分解水制氢 | 第14-16页 |
| 1.3.1 PEC分解水制氢的基本原理 | 第14-15页 |
| 1.3.2 高效光解水半导体催化剂的基本要求 | 第15-16页 |
| 1.3.3 常见光解水光电极 | 第16页 |
| 1.4 氧化亚铜(Cu_2O)的性质及研究进展 | 第16-21页 |
| 1.4.1 Cu_2O的基本性质 | 第16-18页 |
| 1.4.2 Cu_2O纳米材料的应用 | 第18-19页 |
| 1.4.3 Cu_2O光电阴极存在的问题和研究进展 | 第19-21页 |
| 1.5 原子层沉积的研究 | 第21页 |
| 1.6 本文的选题意义及工作设想 | 第21-24页 |
| 1.6.1 选题意义 | 第21-22页 |
| 1.6.2 工作设想 | 第22-24页 |
| 第2章 实验方法 | 第24-32页 |
| 2.1 实验试剂及仪器 | 第24-26页 |
| 2.1.1 实验试剂 | 第24-25页 |
| 2.1.2 实验仪器 | 第25-26页 |
| 2.2 基本表征方法 | 第26-28页 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜(SEM) | 第26页 |
| 2.2.2 场发射透射电子显微镜(TEM) | 第26-27页 |
| 2.2.3 X射线衍射分析(XRD) | 第27页 |
| 2.2.4 紫外-可见光谱(UV-Vis) | 第27页 |
| 2.2.5 光致发光光谱(PL) | 第27页 |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(XPS) | 第27页 |
| 2.2.7 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-OES) | 第27-28页 |
| 2.2.8 椭偏仪 | 第28页 |
| 2.3 光电阴极性能表征 | 第28-30页 |
| 2.3.1 电流密度?电压曲线(I?V曲线) | 第28-29页 |
| 2.3.2 光电流密度?时间曲线(I?t曲线) | 第29-30页 |
| 2.3.3 光能转化效率 | 第30页 |
| 2.3.4 光?电转化效率(IPCE) | 第30页 |
| 2.3.5 莫特?肖特基曲线(Mott–Schottky曲线) | 第30页 |
| 2.4 产氢效率测试 | 第30-32页 |
| 第3章 氧化亚铜同质结光电阴极的制备及光电制氢性能 | 第32-54页 |
| 3.1 引言 | 第32-33页 |
| 3.1.1 氧化亚铜肖特基结光电阴极 | 第32页 |
| 3.1.2 氧化亚铜异质结光电阴极 | 第32-33页 |
| 3.1.3 氧化亚铜同质结光电阴极 | 第33页 |
| 3.2 氧化亚铜同质结的制备 | 第33-36页 |
| 3.2.1 铜电极的制备 | 第33页 |
| 3.2.2 p型Cu_2O的制备 | 第33-34页 |
| 3.2.3 Cu_2O同质结的制备 | 第34页 |
| 3.2.4 原子层沉积薄膜 | 第34-35页 |
| 3.2.5 助催化剂的负载 | 第35页 |
| 3.2.6 Cu_2O固态器件的制备 | 第35-36页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第36-50页 |
| 3.3.1 Cu_2O光电阴极的SEM表征 | 第36-37页 |
| 3.3.2 Cu_2O光电阴极TEM表征 | 第37-38页 |
| 3.3.3 Cu_2O光电阴极XRD表征 | 第38页 |
| 3.3.4 Cu_2O光电阴极UV-Vis表征 | 第38-39页 |
| 3.3.5 Cu_2O光电阴极莫特-肖特基曲线 | 第39-40页 |
| 3.3.6 Cu_2O光电阴极固态电流-电压曲线 | 第40-41页 |
| 3.3.7 Cu_2O光电阴极PL光谱表征 | 第41-43页 |
| 3.3.8 Cu_2O光电极光电响应性能 | 第43-44页 |
| 3.3.9 Cu_2O光电阴极光能转化效率 | 第44-45页 |
| 3.3.10 Cu_2O光电阴极的IPCE表征 | 第45-47页 |
| 3.3.11 Cu_2O光电阴极的稳定性 | 第47-49页 |
| 3.3.12 Cu_2O光电阴极产氢性能及法拉第效率 | 第49-50页 |
| 3.4 同质结和肖特基结能带结构 | 第50-51页 |
| 3.5 ALD对Cu_2O半导体表面元素价态的影响 | 第51-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第4章 氧化镍空穴传输层修饰的氧化亚铜光电阴极光电制氢性能 | 第54-72页 |
| 4.1 引言 | 第54-55页 |
| 4.1.1 常用的空穴传输层 | 第54页 |
| 4.1.2 NiO空穴传输层 | 第54-55页 |
| 4.1.3 空穴传输层对光电阴极的影响 | 第55页 |
| 4.2 Cu_2O/NiO光电阴极的制备 | 第55-57页 |
| 4.2.1 FTO导电玻璃的清洗 | 第56页 |
| 4.2.2 NiO空穴传输层的制备 | 第56页 |
| 4.2.3 p型Cu_2O的制备 | 第56-57页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第57-70页 |
| 4.3.1 Cu_2O/NiO光电阴极SEM表征 | 第57-59页 |
| 4.3.2 Cu_2O/NiO光电阴极XRD表征 | 第59-60页 |
| 4.3.3 NiO空穴传输层的XPS表征 | 第60-61页 |
| 4.3.4 Cu_2O/NiO光电阴极UV-Vis表征 | 第61-62页 |
| 4.3.5 Cu_2O 光电阴极莫特-肖特基曲线 | 第62-63页 |
| 4.3.6 Cu_2O 光电阴极固态电流-电压曲线 | 第63-64页 |
| 4.3.7 Cu_2O/NiO 光电阴极的 PL 光谱 | 第64-65页 |
| 4.3.8 Cu_2O/NiO 光电阴极光电响应性能 | 第65-66页 |
| 4.3.9 Cu_2O/NiO 光电阴极的光能转化效率 | 第66-67页 |
| 4.3.10 Cu_2O/NiO 光电阴极 IPCE 表征 | 第67-69页 |
| 4.3.11 Cu_2O/NiO 光电阴极的稳定性 | 第69-70页 |
| 4.4 NiO空穴传输层修饰的Cu_2O光电阴极空穴传输机理 | 第70-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 结论与展望 | 第72-76页 |
| 5.1 结论 | 第72-73页 |
| 5.2 本论文创新点 | 第73-74页 |
| 5.3 研究展望 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-84页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
