Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Metallic nanoparticle-on-mirror: Multiple-band light harvesting and efficient photocurrent generation under visible light irradiation

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15640%2F21%3A73612243" target="_blank" >RIV/61989592:15640/21:73612243 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521008600?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521008600?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106609" target="_blank" >10.1016/j.nanoen.2021.106609</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Metallic nanoparticle-on-mirror: Multiple-band light harvesting and efficient photocurrent generation under visible light irradiation

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We present a photoanode concept for photoelectrochemical (PEC) water splitting based on metal nanoparticles (Au, Ag, Cu) deposited on a Ti mirror (NPoM) to photosensitize an intermediate TiO2 layer to induce the harvesting of light with sub-bandgap photon energies. The generation of hot electron-hole pairs in metallic nanostructures can occur either by intraband excitation, i.e., plasmon electrons, or by the interband transition of the d-band electrons to the unoccupied conduction band states. Our results demonstrate that the underlying Ti mirror significantly amplifies the PEC activity of such NPoM systems in the visible spectral range. We show that the PEC enhancement in the visible spectral range is not limited to the intraband excitations but is affected mainly by the light trapping pathway within the TiO2 layer, i.e. due to a favorable interplay between thin-film interference cavity modes with both intraband and interband excitations. Among tested metals, Cu and Ag NPs demonstrate a similar to 3-fold higher enhancement factor than that of Au NPs, while in both former cases the nature of the excited electrons is different. The experimentally determined internal quantum efficiency demonstrates alternating behavior with wavelength showing higher efficiencies at short wavelengths, which is attributed to the reduced Schottky barrier of the NPoMs at constructive interference maxima.

  • Název v anglickém jazyce

    Metallic nanoparticle-on-mirror: Multiple-band light harvesting and efficient photocurrent generation under visible light irradiation

  • Popis výsledku anglicky

    We present a photoanode concept for photoelectrochemical (PEC) water splitting based on metal nanoparticles (Au, Ag, Cu) deposited on a Ti mirror (NPoM) to photosensitize an intermediate TiO2 layer to induce the harvesting of light with sub-bandgap photon energies. The generation of hot electron-hole pairs in metallic nanostructures can occur either by intraband excitation, i.e., plasmon electrons, or by the interband transition of the d-band electrons to the unoccupied conduction band states. Our results demonstrate that the underlying Ti mirror significantly amplifies the PEC activity of such NPoM systems in the visible spectral range. We show that the PEC enhancement in the visible spectral range is not limited to the intraband excitations but is affected mainly by the light trapping pathway within the TiO2 layer, i.e. due to a favorable interplay between thin-film interference cavity modes with both intraband and interband excitations. Among tested metals, Cu and Ag NPs demonstrate a similar to 3-fold higher enhancement factor than that of Au NPs, while in both former cases the nature of the excited electrons is different. The experimentally determined internal quantum efficiency demonstrates alternating behavior with wavelength showing higher efficiencies at short wavelengths, which is attributed to the reduced Schottky barrier of the NPoMs at constructive interference maxima.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    21001 - Nano-materials (production and properties)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nano Energy

  • ISSN

    2211-2855

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    90

  • Číslo periodika v rámci svazku

    DEC

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    13

  • Strana od-do

    "nečíslováno"

  • Kód UT WoS článku

    000708680500003

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85116815510