Details

Повышение фоточувствительности диоксида титана TiO[2] за счет смещения спектра поглощения в длинноволновую область солнечного спектра является актуальной задачей. Решение данной проблемы возможно благодаря модифицированию TiO[2], например, с помощью создания гетероструктур с другим полупроводниковым материалом. В работе представлена разработка методики формирования фоточувствительных композитных слоев TiO[2]-ZnO электрофоретическим осаждением. Приведены результаты изучения фоточувствительности образцов TiO[2] и TiO[2]-ZnO на кремниевой подложке, покрытой углеродными нанотрубками. Формирование композитных слоев TiO[2]-ZnO методом электрофоретического осаждения проведено с использованием стабилизирующих добавок: лаурилсульфата натрия и гидроксипропилцеллюлозы. В результате получены слои композитного материала TiO[2]-ZnO / углеродные нанотрубки, морфология которых изучена методом растровой электронной спектроскопии. Установлено, что добавление 50 масс. % оксида цинка ZnO в суспензию обеспечивает формирование композитного материала TiO[2]-ZnO с содержанием ZnO 30 масс. %. Исследование фоточувствительности полученного слоя методом хроноамперометрии показало увеличение генерируемого фототока в пять раз при использовании полного спектра ксеноновой лампы по сравнению с аналогичной структурой на основе коммерческого TiO[2] P25.

Enhancing the photosensitivity of titanium dioxide TiO[2] by shifting the absorption spectrum to the long-wave region of the solar spectrum is a critical task. Solution to this problem is possible through the modification of TiO[2], e. g. by formation of heterostructures with another semiconductor material. In this work, the development of a technique for the formation of photoactive TiO[2]-ZnO composite layers using electrophoretic deposition is presented. The results of studying the photosensitivity of TiO[2] and TiO[2]-ZnO samples on a silicon substrate coated with carbon nanotubes are given. The formation of TiO[2]-ZnO composite layers by electrophoretic deposition was carried out using stabilizing additives: sodium lauryl sulfate and hydroxypropylcellulose. As a result the layers of TiO[2]-ZnO/carbon nanotubes composite material were obtained; their morphology was studied by SEM. It was demonstrated that the addition of 50 wt. % zinc oxide ZnO to the suspension provides the formation of TiO[2]-ZnO composite material with ZnO content of 30 wt. %. The study of obtained layer’s photosensitivity by chronoamperometry has shown an increase in the generated photocurrent by 5 times when using the full spectrum of a xenon lamp in comparison with a similar structure based on commercial TiO[2] P25.