主要内容

先进的界面修饰工程不仅可以提高器件的光电转换效率，还可以提高器件的稳定性。文中对Ta₃N₅薄膜光阳极的Ta₃N₅/电解液界面和Ta₃N₅/背电极界面同时进行界面修饰，大幅提高光电转换效率，同时实现了较长时间的稳定光电催化。本文使用“一步高温氮化法"，将电子束蒸发和原子层沉积两种方法相结合，制备了“三明治结构"的薄膜光阳极In：GaN/Ta₃N₅/Mg：GaN。

 In:GaN/TTa₃N₅/Mg:GaN薄膜光阳极的制备流程示意图

本文通过PL测试表明，Mg：GaN和In：GaN层可以起到表面钝化作用，降低Ta₃N₅薄膜中的缺陷浓度。本文通过电化学测试表明，这种界面修饰方法减少了由于表面态缺陷引起的费米能级钉扎作用，降低了光阳极器件的起始电位。最后将这种高效的界面修饰方法与NiCoFe-Bi产氧助催化剂相结合，In：GaN/Ta₃N₅/Mg：GaN薄膜光阳极光电转换效率达到了3.46%，最高光电转化效率！

In:GaN和Mg:GaN层在In:GaN/Ta₃N₅/Mg:GaN薄膜中的作用

文中提到使用太阳光模拟器（SAN-EI ELECTRIC，XES-40S3-TT）模拟阳光，强度校准为 100 mW cm^-2 (AM1.5 G) ，既用于样品长时间沉积，又用于PEC测试。

XES-40S3-TT光催化专用AA*太阳光模拟器

技术参数：

氙灯功率：150W

有效照射面积：40mm*40mm

光谱不匹配性：＜±25%   AM1.5G  *

光强不稳定性：＜1%   *

光强不均匀性：＜2%   *

氙灯寿命：2000小时

快门控制器：Twin time全自动控制