符淑瑢，张勤生，鲁金芝，马占伟

（1 兰州城市学院培黎机械工程学院，甘肃兰州730070；2 中国科学院兰州化学物理研究所，甘肃兰州730000）

能源短缺和环境污染是制约世界经济发展的关键问题。由于传统的化石能源存在利用率低、环境污染严重等缺点，因而迫切需要发展可再生绿色清洁能源替代传统化石能源。其中，太阳能作为一种清洁的能源，具有取之不尽、用之不竭、不会污染环境的优点，是解决当今能源和环境问题最理想的资源之一。

半导体光电材料具有光电导和光伏效应，是实现直接光电转换的主要载体，被广泛应用于太阳能电池、光（电）催化、光电传感和光电子器件等领域。自1972年Fujishima 和Honda[1]首次报道二氧化钛（TiO2）半导体材料光电催化分解水以来，各种新型半导体光电材料不断涌现。理论上讲，理想的半导体材料应该具备以下条件：①材料组分易得和环境友好；②高的光电催化活性和稳定性；③合适的禁带宽度，能够吸收可见光区的光谱辐射；④较高的电荷迁移速率和较长的扩散长度。

ZnO是一种两性金属氧化物，主要存在三种晶相（闪锌矿、岩盐和六方纤锌矿结构），无毒无害，其原材料广泛存在于自然界中。其中，ZnO的六方纤锌矿晶相在常温常压条件下最为稳定，作为一种典型n 型半导体，以电子为导电主体。由于ZnO半导体材料具有较低的超电势和高的电子迁移速率（约是TiO2半导体材料的十几个数量级），受到世界科学家们的广泛关注。但是，ZnO半导体的带隙（3.3eV）较宽，只能吸收占太阳光谱辐射总量3%～5%的紫外光谱（＜400nm），严重限制了其对太阳能的利用。……