Описание:Лекции 1-2. Введение. Обзор базового материала, который необходим студентам для успешного освоения материала курса. Примерное содержание:
(1) Зонная структура твердых тел. Концепция уровней Ферми и их связь с работами выхода и электрохимическими потенциалами.
(2) Электроны и дырки. Статистика электронов и дырок в полупроводнике. Генерация и рекомбинация. Глубокие примесные уровни и электронные поверхностные состояния.
Лекция 3. Особенности распределения электрического поля внутри полупроводника. Границы раздела полупроводник-металл и полупроводник-раствор. Область пространственного заряда. Модель Мотта-Шоттки. Закрепление уровня Ферми на поврхностных состояниях.
Лекция 4. Темновые процессы на полупроводниковых электродах. Редокс-уровни в растворе и их положение относительно краев зон. Введениев кинетику процессов при освещении. Фотогенерация электрон-дырочных пар. Концепция квазиуровней Ферми.
Лекция 5. Детальное рассмотрение кинетики и механизма различных фотоэлектрохимических процессов. Модели Гертнера, Вильсона и Гудмана-Роуза. Роль поверхностной и обьемной рекомбинации. Нестационарные фотоэлектрохимические процессы. Методы транзиентов фототока и модулированных фототоков.
Лекция 6. Особенности строения и свойств полупроводниковых оксидов, их роль в пассивности и корозии металлов. Особенности строения, зонной структуры и физико-химических свойств органических полупроводников. Примеры. Band structure, Pierels distortion, photoexcitations in organic solids. Chem 534 Lectures 1,2 6.
Лекция 7-8. Примеры практического применения фотоэлектрохимических процессов. Постановка проблемы преобразования солнечной энергии. Фотоэлектролиз воды. Органические солнечные элементы и солнечные элементы на сенсибилизированном диоксиде титана (dye-sensitized solar cells). Донорно-акцепторные материалы. Другие практически важные оксидные фотоэлементы, такие как CuInSe. Фотоэлектрохимические исследования пассивности металлов. Фотоэлектрохимическая очистка воды от органических загрязнений.
Лекция 9. Заключение и обзор материала. Ответы на вопросы студентов. Подготовка к контрольной работе.