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- W2091591718 abstract "Capacity measurements and cyclic voltammetry have been used to conduct a systematic investigation of the potential distribution at the semiconductor-organic electrolyte interface in the dark and under illumination with the n-type synthetic layered compounds MoS2, MoS2, and WSe2. From the obtained flat band potentials it could be concluded that the valence band edges vs. Ag/Ag+ are located in acetonitrile at ca. 1.0 V (MoS2), 0.7 V (MoSe2), and 0.4 V (WSe2). As theoretically expected, the oxidized component of redox systems with Fermi levels near or below the valence band edge can inject holes thus inducing an inverted region and generating a p-n junction in the solid. The cathodic current in the cyclic voltammograms of such redox systems occurs via hole injection with consecutive recombination of the injected holes while less oxidizing redox systems can only be reduced via the conduction band. — Since the semiconductors used in these experiments do not corrode in presence of a high surface concentration of holes, such a contact with an oxidizing redox electrolyte offers most favourable conditions for the application in a photoelectrochemical solar cell. The inversion layer has a maximal band bending and promises to obtain the highest possible photovoltage, which is however limited by the width of the band gap. Mit Hilfe von Kapazitätsmessungen und zyklischer Voltametrie wurde die Potentialverteilung an der Grenzfläche Halbleiter/organischer Elektrolyt im Dunkeln und unter Belichtung untersucht. Aus der Lage der Flachbandpotentiale synthetischer Schichtgitterkristalle von MoS2, MoSe2 und WSe2 in Acetonitril-Elektrolyten konnten die Lagen der Valenzbandkanten ermittelt werden. Sie liegen bei 1,0 V (MoS2), 0,7 V (MoSe2) und 0,4 V (WSe2) gegenüber einer Ag/Ag+-Elektrode in Acetonitril. Entsprechend der theoretischen Erwartung können Redoxsysteme mit Fermi-Niveaus nahe oder unterhalb der Valenzbandkante Defektelektronen in der Oberfläche dieser Halbleiter injizieren. Dadurch entsteht eine Inversionsschicht und somit ein p-n-Übergang im Festkörper. Der kathodische Strom in den zyklischen Voltamogrammen mit solchen Redoxsystemen erfolgt durch Injektion von Defektelektronen, wonach diese in der Inversionsschicht mit Elektronen rekombinieren. Dagegen können weniger oxidierende Redoxsysteme nur über das Leitungsband reduziert werden. — Die Halbleiter, die hier untersucht wurden, korrodieren in diesem Medium nicht, obwohl die Oberfläche stark p-leitend ist. Solch ein Kontakt mit einem oxidierenden Redoxsystem bietet daher besonders günstige Voraussetzungen für die Verwendung in photoelektrochemischen Solarzellen. Die Inversionsschicht besitzt eine maximale Bandverbiegung und führt daher zur Erzeugung der größtmöglichen Photospannung, die allerdings durch die Weite der Bandlücke begrenzt wird." @default.
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