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• W1991709968 abstract "Photoelectrochemical processes are repeatedly suggested to be utilized for the conversion of light into electrical and/or chemical energy. This study reports on photoreduction processes which can be obtained on cathodically polarized n-TiO2 electrodes when reducible species such as O2, Fe3+, Ce4+, Fe(CN)3-6, and H2O2 are present in the electrolyte. The changes of photoreduction are investigated as function of the amount of reducible species transported to the surface as well as the wavelength and intensity of the incident light. It is shown that under specific experimental conditions the cathodic quantum efficiency ηc can reach values up to 1. An energy scheme is suggested to explain the mechanism which is responsible for the photoreduction process. In this scheme a broad distribution of surface states is introduced which covers the forbidden gap of the semiconductor from a mid-gap position up to levels close to the tower edge of the conduction band ECB. It is assumed that these surface states mediate the transfer of electrons and holes from the illuminated electrode to the solution. Possible reaction channels are discussed. Zur Umwandlung von Licht in elektrische oder speicherbare chemische Energie wurden vielfach photoelektrochemische Prozesse an belichteten Halbleiterelektroden vorgeschlagen. In dieser Arbeit wird über Photoreduktionsprozesse an kathodisch polarisierten n-TiO2-Elektroden in Gegenwart von reduzierbaren Spezies wie O2, Fe3+, Ce4+, Fe(CN)3-6 und H2O2 berichtet. Die Veränderungen des kathodischen Photostromes wurden untersucht als Funktion der Menge reduzierbarer Spezies, die zur Elektrode gelangen, sowie als Funktion der Wellenlänge und der Intensität des eingestrahlten Lichtes. Die Ergebnisse zeigen, daß für bestimmte experimentelle Bedingungen kathodische Quantenausbeuten ηc bis zu 1 erhalten werden. Zur Beschreibung der für das Auftreten des kathodischen Photoeffektes verantwortlichen Elektrodenprozesse wird ein Energieschema eingeführt, in dem ein Transfer von Elektronen bzw. Löchern auf reduzierbare Spezies über Oberflächenzustände erfolgt. Für diese Oberflächenzustände wird eine breite Verteilung angenommen, die von der Mitte der verbotenen Zone im Halbleiter bis nahe an das Leitfähigkeitsband reicht. Das Auftreten von Photoreduktionsprozessen an der bestrahlten Elektrode wird an Hand dieses Schemas diskutiert." @default.
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