Rup2P表面敏化TiO2基复合薄膜光致界面电荷转移

摘要

采用离子束溅射技术制备出TiO2/ITO、Zn2+掺杂的TiO2(TiO2-Zn)/ITO和TiO2/ZnO/ITO薄膜,采用表面敏化技术和旋转涂膜法,制备出(1,10-邻菲咯啉)2-2-(2-吡啶基)笨咪唑钌混配配合物(Rup2P)表面敏化的TiO2基复合薄膜Rup2P/TiO2/ITO、Rup2P/TiO2-Zn/ITO和Rup2P/TiO2/ZnO/ITO.表面光电压谱(SPS)结果发现:敏化后的TiO2基薄膜在可见区(400-600 nm)产牛SPS响应;TiO2基薄膜的能带结构不同,其在400-600 nm和350 nm处的SPS响应的峰高比不同.利用电场诱导表而光电压谱(EFISPS),测定TiO2基薄膜和表面敏化TiO2基复合薄膜各种物理参数,并确定其能带结构.分析可知,表面敏化TiO2基复合薄膜在400-600 nm的SPS响应峰主要源于Rup2P分子的中心离子Ru4d能级到配体1,10-邻菲咯啉仃π1*和2-(2-吡啶基)苯咪唑π2*能级的跃迁;TiO2中Zn2+掺杂能级有利于Ru4d能级到配体π1*和π2*跃迁的光生电子向TiO2-Zn导带的注入;TiO2/ZnO异质结构有利于光生电子向ITO表面的转移,从而导致可见光(400-600 nm)SPS响应增强以及光电转换效率的提高.