Caratterizzazione di fotoanodi di Ti1-xVxO2 depositati tramite magnetron sputtering (a radiofrequenza)

Lo scopo di questa tesi è quello di studiare il comportamento fotocatalitico di fotoanodi di biossido di titanio e di biossido di titanio drogato vanadio attorno al 3%. La sintesi di questi campioni è stata realizzata con un apparato di magnetron sputtering: per la produzione dei campioni di materiali puri si è utilizzato semplicemente un target di TiO2, mentre per quelli drogati si è dovuto ricoprire il target con del vanadio. Sono stati realizzati per ogni tipologia di fotoanodo tre diversi campioni in cui variava il tempo di deposizione nell’apparato di sputtering (24, 48, 96 minuti). Per determinare la loro efficienza di conversione della luce in energia elettrica e la risposta spettrale sono stati inseriti in una cella fotoelettrochimica. Le misure mostrano per i campioni puri un picco di efficienza per il fotoanodo da 48 minuti (che arriva attorno al 70% a 300 nm) mentre gli altri due campioni sono molto simili e a 300 nm hanno una IPCE di circa 25%. Per i campioni drogati l’efficienza di conversione è drasticamente inferiore su tutti i fotoanodi, il più prestante è quello da 24 minuti che a 300 nm ha una IPCE del 7%. La presenza del vanadio, seppur in percentuali ridotte, induce la produzione di una bassa fotocorrente tra i 400 ed i 500 nm di lunghezza d’onda, rendendo così il campione parzialmente attivo anche nell’intervallo del visibile, fatto che per fotoanodi puri di TiO2 non si verifica.