制氫技術納米三氧化鎢薄膜

太陽能光電化學電池制氫(PEC)技術是基於太陽能和水，而這兩種物質都是可再生的，PEC技術沒有副產品，不會給環境帶來污染，而且PEC技術既可小規模應用，又可大規模開發。因此，該技術是直接利用太陽能制氫最具有吸引力的制氫途徑。

組成光電極的半導體材料的性能決定了PEC的效率。由於半導體材料對太陽光有一定的選擇性，同時它與液體的交界面上很容易發生腐蝕，從而降低了半導體的性能，所以研究開發低禁帶寬度和高抗腐蝕性的半導體材料是目前PEC研究的重點。

與傳統的二氧化鈦、氧化鋅半導體材料相比，三氧化鎢具有較窄的禁帶寬度(2.5eV)，可吸收太陽光譜中波長大於500nm可見光的優勢，且價格低廉，有良好的化學穩定性、無毒性、不發生光腐蝕等特點，是一種良好的太陽能應用半導體材料。

可用於太陽能光電化學電池制氫技術納米三氧化鎢薄膜及其製備方法具體包括以下過程：

1、前驅液配製：將適量的水溶性多聚鎢酸鹽溶解於二次去離子水中，再加入一定量的分散劑和改性劑，磁力攪拌器持續攪拌，再恒溫靜置，得到前驅液。分散劑的作用是構成大量的網狀交織結構，在乾燥、高溫成晶過程中不易產生裂縫；而改性劑的作用提高前驅液的穩定性，另外在高溫條件薄膜生長的過程中，能防止納米三氧化鎢顆粒團聚，導致薄膜脫落。

2、鍍膜方法：採用浸漬提拉法或旋塗法在待塗敷的基底上鍍膜，並在一定溫度條件下幹化。待鍍膜的基底應先進行清洗等預處理。基底材質為鋁、不銹鋼、玻璃、石墨、矽片的其中一種。

3、焙燒方法：基底鍍膜乾燥後，放置於可程式控溫的馬弗爐高溫焙燒。升溫速率1-10℃/min，焙燒溫度350-600℃，熱處理2-5h，從而得到納米三氧化鎢薄膜。

採用此工藝製備的納米三氧化鎢薄膜具有良好的光電性能：在60mW/cm2光強的汞燈條件下，1.5V的偏壓下達到3.9mA/cm2的電流密度，光電性能是比以鎢粉溶於雙氧水工藝製備WO₃高2-3倍。

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