Fotoelektrosorpcja wodoru w nanostrukturalnym palladzie osadzonym na elektrodach krzemowych typu p

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań nad zjawiskiem absorpcji wodoru w procesie fotoelektrochemicznym. W badaniach wykorzystano klasyczne metody elektrochemiczne oraz elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną. Celem pracy było wytworzenie fotokatody opartej na krzemie typu p pokrytym nanostrukturami palladu, zdolnej do absorpcji wodoru w procesie fotoelektrochemicznym. Pallad osadzano na elektrodach metodami prądowymi i został on poddany obróbce termicznej sposobem pozwalającym nadokładne kontrolowanie temperatury wygrzewania. Zbadano wpływ temperatury oraz czasu wyżarzania na zdolność elektrody do fotoabsorpcji wodoru. Następnie elektrodę wyżarzaną w optymalnych warunkach poddano pomiarom w celu wyznaczenia izotermy absorpcji wodoru w ciemności i na świetle. Przygotowane elektrody wykazywały znacznie podwyższone potencjały absorpcji wodoru. Elektroda p-Si/Pd została również poddana pomiarom elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej w celu zbadania kinetyki procesów elektrosorpcji w ciemności.

This work presents the results of research on the phenomenon of hydrogen absorption in the photoelectrochemical process. Classical electrochemical methods and electrochemical impedance spectroscopy were used in the studies. The aim was to create a p-type silicon-based photocathode coated with palladium nanostructures, capable of absorbing hydrogen in the photoelectrochemical process. Palladium was deposited on the electrodes using electroplating and underwent thermal treatment to precisely control the annealing temperature. The impact of temperature and annealing time on the electrode's ability to photoabsorb hydrogen was investigated. The optimally annealed electrode was then measured to determine the hydrogen absorption isotherm in darkness and under light. The prepared electrodes exhibited significantly elevated hydrogen absorption potentials. The p-Si/Pd electrode was also subjected to electrochemical impedance spectroscopy measurements to investigate the kinetics of electrosorption processes in darkness.