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以化學浴沉積法製備四元化合物光電極薄膜之研究

為了解決3m極光衰退的問題，作者蔡佳霖 這樣論述：

　　本論文利用化學浴沉積法於ITO導電玻璃上沉積Ag-In-S-Se四元化合物光電極薄膜，並將之應用於光電化學產氫系統；就製程而言，化學浴沉積法具備便宜、簡單以及可大面積製備的優點，就材料而言，Ag-In-S-Se四元化合物可吸收紫外光與可見光波段的能量，因此極具有發展潛力。本研究將改變前驅物比例、水浴溫度、ph值、鍍層層數、磁石轉速、熱處理溫度以及硒的摻雜比例，用以探討薄膜的晶體結構、表面型態、光學以及光電化學性質。由XRD與EDS分析得知[Ag+]/[In3+] =1/5時可製備出AgIn5S8的結構，接著透過硒元素的摻雜後，使其轉變成AgIn5S8-xSex四元化合物，其直接能隙值由1

.79 eV降至約1.75~ 1.786 eV之間，經由Mott-schottky量測得知其皆為n型半導體，其平帶電壓由-0.78 V增加至-0.93 V(vs. Ag/AgCl)，而其載子濃度分別為2.58×10^10 cm-3以及2.83×10^12 cm-3，在光電流量測當中，使用0.25M K2SO3和0.35M Na2S當作犧牲試劑，於100 mW/cm2(AM 1.5G)的模擬太陽光照射下，其所量測到之光電流值分別為0.8 mA/cm2以及1.15 mA/cm2。另外於穩定性測試當中，將TiO2光電極薄膜覆蓋於AgIn5S8-xSex光電極薄膜層上，其可有效地減緩光腐蝕的現象，使光

電流值減少3.57%的衰退。