Grenzflächenengineering zur chemischen und elektronischen Passivierung von Gruppe 3 Phosphid Halbleitern zur Anwendung in hocheffizienten photoelektrochemischen Tandemzellen für die Wasserspaltung

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfram Jaegermann
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259170530

Das Hauptziel dieses Projektes ist die Untersuchung der physikalischen und photoelektrochemischen Prozesse, die an der Grenzfläche zwischen Gruppe 3 Phosphid Halbleitern (InP, GaP, GaInP2) und Wasser bzw. wässrigem Elektrolyten stattfinden. Ein Verständnis dieser Prozesse ermöglicht es dann die Eigenschaften dieser Systeme zu steuern. Dafür ist die Erforschung der elektronischen Struktur der Oberflächen von 3-5 Verbindungen und ihrer Mischkristalle notwendig, um durch gezielte Oberflächenmodifikation die elektronischen Eigenschaften der Halbleiteroberflächen zu optimieren und eine Anpassung der Oberflächenpotentiale an die Redoxpotentiale der photoelektrochemischen Reaktionspartner zu erreichen.Ziel ist es, die für die Anpassung der elektronischen Zustände des Halbleiters an die katalytischen Zentren und an die Wasserstoff und Sauerstoff Redoxpotentiale im Elektrolyten zugrundeliegenden Gesetze aufzudecken. Des weiteren müssen mögliche Techniken für die chemische und elektronische Passivierung der Halbleiteroberfläche und der Halbleiter / Elektrolyt Grenzfläche durch geeignete wenige atomare Lagen dünne Pufferschichten erforscht werden. Schließlich soll die Halbleiter/Passivierungsschicht/Cokatalysator/Elektrolyt Grenzfläche untersucht und optimiert werden, was eine Schritt für Schritt Vorgehensweise erfordert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Institution: Russian Foundation for Basic Research
• Beteiligte Personen: Privatdozent Dr. Bernhard Kaiser; Dr. Mikhail V. Lebedev