陈惠敏 贺蕴秋＊,,2 李一鸣 蔡斯琪

(1同济大学材料科学与工程学院，上海200092)

(2同济大学先进土木材料教育部重点实验室，上海200092)

还原石墨/氧化锌复合薄膜的制备及其光电转换性能

陈惠敏1贺蕴秋＊,1,2李一鸣1蔡斯琪1

(1同济大学材料科学与工程学院，上海200092)

(2同济大学先进土木材料教育部重点实验室，上海200092)

本工作研究不同过程还原的氧化石墨rGO/ZnO(reduced graphite oxide/ZnO)复合膜的可见光激发光电转换性能。氧化石墨(GO)经KOH还原处理或NaBH4还原处理后，和氧化锌溶胶混合，通过旋涂法和热处理在F掺杂SnO2薄膜导电玻璃(FTO)衬底上形成复合薄膜。采用XRD、FTIR、FE-SEM、XPS、UV-Vis等方法对复合薄膜的晶相结构、微观形貌等进行表征，并测试了复合薄膜在可见光照射下的光电转换性能。GO的预处理过程对复合薄膜的结构影响显著，采用NaBH4对GO处理更有利于形成均匀薄膜。光电流测试结果表明不同复合薄膜均能实现可见光照射下产生光电流，其原理为rGO的光激发电子跃迁到ZnO，而空穴在rGO中迁移，在rGO与ZnO界面实现光生载流子分离。其中NaBH4处理后的rGO/ZnO复合薄膜光电流密度最大，达6× 10-7A·cm-2。

氧化石墨；氧化锌；溶胶凝胶法；薄膜；光电性能

0 引言

自2004年石墨烯被发现以来[1]，其以优异的性质而备受关注。石墨烯为零带隙的半金属[2]，由sp2杂化碳原子构成，具有优异的导电性[3]。在光性能方面，实验得到无支撑单层石墨烯具有极高的透光率[4]。作为石墨烯的前躯体，氧化石墨(GO)以其独特的结构受到越来越多的重视。GO含有大量含氧官能团，主要是表面的羟基和环氧基，以及边缘上的少量羧基、羰基等[5-7]。……