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【24h】

Enhanced photoelectrochemical performance of bridged ZnO nanorod arrays grown on V-grooved structure

机译：在V型槽结构上生长的桥接ZnO纳米棒阵列的增强的光电化学性能

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Bridged ZnO nanorod arrays on a V-grooved Si(100) substrate were used as the photoanode of a photoelectrochemical (PEC) cell for water splitting. Photolithography followed by reactive ion etching was employed to create a V-grooved structure on a Si substrate. ZnO nanorod arrays were grown via a hydrothermal method. The light trapping and PEC properties are greatly enhanced using the bridged ZnO nanorod arrays on a V-grooved Si substrate compared with those on a flat one. Increased short circuit photocurrent density (J _(SC), 0.73mAcm ~(-2)) and half-life time (1500s) are achieved. This improved J _(SC) and half-life time are 4 times and 10 times, respectively, higher than those of the ZnO nanorod arrays grown on a flat substrate. The overall PEC cell performance improvement for the V-groove grown ZnO array is attributed to the reduced light reflection and enhanced light trapping effect. Moreover, V-groove ZnO showed stronger adhesion between ZnO nanorod arrays and the substrate.
机译：V槽Si（100）衬底上的桥接ZnO纳米棒阵列用作光电化学（PEC）电池的光阳极，用于水分解。进行光刻，然后进行反应性离子刻蚀，以在Si基板上创建V型槽结构。 ZnO纳米棒阵列通过水热法生长。与在平坦的衬底上相比，在V型槽的Si衬底上使用桥接的ZnO纳米棒阵列可以大大提高光捕获和PEC特性。实现了增加的短路光电流密度（J _（SC），0.73mAcm〜（-2））和半衰期（1500s）。这种改善的J_（SC）和半衰期分别比在平坦基板上生长的ZnO纳米棒阵列高4倍和10倍。 V型槽生长的ZnO阵列的整体PEC电池性能提高归因于减少的光反射和增强的光捕获效果。此外，V型槽ZnO在ZnO纳米棒阵列与基材之间显示出更强的附着力。

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