Layer‐Type Transition Metal Dichalcogenides — a New Class of Electrodes for Electrochemical Solar Cells
Layer‐Type Transition Metal Dichalcogenides — a New Class of Electrodes for Electrochemical Solar Cells
复制标题
DOI:
10.1002/bbpc.19770810403
复制
发表时间:
1977-04
期刊:
影响因子:
--
通讯作者:
H. Tributsch
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
H. Tributsch
The problem of the rapid anodical photoelectrochemical desintegration of visible-light-sensitive semiconductor electrodes (e.g. CdS, GaAs) in presently investigated continuously operating electrochemical solar cells is tackled by two improvements: a) The use of covalent layer-type transition metal dichalcogenides as electrode material, in which photon absorption involves d-d transitions and does not produce a splitting of chemical bonds and b) the operation of the transition metal dichalcogenides as photo-cathodes, which is possible with p-conducting material. The first photocell of this kind is constructed with p-conducting natural MoS2 layer crystals and Fe2+/3+ as redox-couple. It proved to be stable during longtime experiments. A power output of up to 1% was obtained. The limiting factor was found to be the insufficient solid state behaviour of the available natural crystals (high recombination losses through traps, weak p-character). A considerable improvement is to be expected from better quality p-type electrode-material. Some development possibilities for solar cells, based on covalent semiconducting layer-type transition metal dichalcogenides are outlined. Das Problem der raschen anodischen photoelektrochemischen Korrosion von Halbleiterelektroden, die fur sichtbares Licht empfindlich sind (CdS, GaAs), in gegenwartig untersuchten kontinuierlich arbeitenden elektrochemischen Solarzellen, wird durch zwei Verbesserungen in Angriff genommen. a) Die Verwendung von kovalenten Schichtgitter-Ubergangsmetalldichalkogenidena ls Elektrodenmaterial, in denen die Absorption von Photonen d-d-Ubergange auslost und nicht zu einer Brechung chemischer Bindungen fuhrt. b) Die Benutzung der Ubergangsmetalldichalkogenide als Photokathoden, was bei Verwendung von p-leitendem Material moglich ist. Die erste Photozelle dieser Art wird mit p-leitenden naturlichen MoS,-Schichtgitterkristallen und Fe2+/3+ als Redox-Paar hergestellt. Sie erweist sich hei Langzeitexperimenten als stabil. Eine Energieausbeute bis zu 1% wurde erzielt. Als begrenzender Faktor wurde das unzureichende Festkbrperverhalten der zur Verfugung stehenden naturlichen Kristalle (hohe Rekombinationsverluste durch Traps, schwacher p-Charakter) ermittelt. Eine betrachtliche Verbesserung ist von optimalerem p-leitenden Elektrodenmaterial zu erwarten. Einige Entwicklungsmoglichkeiten fur Solarzellen, die mit kovalenten Schichtgitter-Ubergangsmetalldichalkogeniden funktionieren. werden skizziert.