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。
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。
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。
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。
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。
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/r GO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
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