Revista de Investigación y Desarrollo

Revista de Investigación y Desarrollo
Acceso abierto

ISSN: 2311-3278

abstracto

Recolección de energía de la luz solar mediante películas delgadas de óxido de hierro controladas por nanoestructuras

Hitoshi Tabata

Los óxidos de hierro son materiales amigables con el medio ambiente y los seres humanos. Muestran diversas propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas. Las conductividades de electrones polarizados de espín alto y los comportamientos fotovoltaicos únicos se informan desde el punto de vista de la tecnología espintrónica. El uso eficiente de la energía solar es ahora uno de los grandes retos de la ciencia y la tecnología. En estos días, se han investigado una variedad de materiales para su uso como foto-ánodos para la división del agua por la luz solar. Entre estos materiales, el óxido de ferrita, como Fe2O3 y Fe3O4, se considera un sistema prometedor debido a sus posibilidades de ingeniería de banda prohibida, que se encuentran dentro del espectro IR visible, así como a sus bajos costos, estabilidades electroquímicas y compatibilidades ambientales. Por lo tanto, se ha realizado un número considerable de estudios sobre las propiedades fotoelectroquímicas (PEC) de α-Fe2O3. Hemos demostrado que la fotocorriente mejorada en películas delgadas de α-Fe2O3 Rh-sustituido crece mediante una deposición de láser pulsado. Las películas de α-Fe2O3 sustituidas con Rh y V se cultivaron en sustratos de α-Al2O3 (110) con una capa de electrodo de SnO2 dopada con Ta mediante deposición láser pulsada. Los espectros de absorción óptica de las películas indican un estrechamiento de la banda prohibida con el aumento del contenido de Rh y/o V. En consecuencia, el rendimiento fotoelectroquímico mejoró en las películas Rh, V-sustituidas. Descubrimos que el contenido óptimo de Rh se encuentra alrededor de x = 0,2, donde la fotocorriente se mejora significativamente en un rango de longitud de onda de 340 a 900 nm. Se espera que los resultados de esta investigación sean útiles en el desarrollo de sistemas de conversión de combustible solar basados en α-Fe2O3.

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