光电化学电池(绝密资料)
电化学锂化合物电池及电池说明书
Electrochem Battery Division Wilson Greatbatch Ltd. 10,000 Wehrle DriveClarence, New York 14031 USA Tel 716-759-5384 Fax 716-759-2562MATERIAL SAFETY DATA SHEETIssued: 10/15/2002Section 1 – IDENTIFICATIONProduct Name:LITHIUM SULFURYL CHLORIDECELLS AND BATTERIESHermetically-Sealed Lithium Sulfuryl Chloride Cells & BatteriesAll Electrochem CSC & PMX Cells and BatteriesSection 2 – COMPOSITION/INFORMATION ON INGREDIENTSSulfuryl Chloride 7791-25-5 TLV/PEL N/ALithium 7439-93-2 TLV/PEL N/AChlorine 7782-50-5 ACGIH: 1.5 mg/m3 TLV/TWA Carbon 1333-86-4 ACGIH: 3.5 mg/m3 TLV/TWASection 3 – HAZARDS IDENTIFICATION**DANGER** INTERNAL CONTENTS ARE EXTREMELY HAZARDOUS. LEAKING FLUID IS CORROSIVE. BATTERY MAY BE EXPLOSIVE AT HIGHER TEMPERATURES.Do not expose to temperatures above the maximum rated temperature as specified by the manufacturer due to leak hazard.If cell or battery leaks or ventsPrimary Routes of Entry: InhalationCarcinogenicity: Not listed by NTP, IARC, or regulated by OSHA.Health Hazards: Acute – Vapors are very irritating to skin, eyes, and mucous membranes. Inhalation of thionyl chloridemay result in pulmonary edema.Chronic – Overexposure can cause symptoms of non-fibrotic lung injury Signs and Symptoms of Exposure: Eye and mucous membrane irritation.Medical Conditions Generally Aggravated by Exposure: Asthma, other respiratory disorders, skin allergies, and eczema.Section 4 – FIRST AID MEASURESEye Contact: Flush with running water for at least 15 minutes. Hold eyelids apart. Seek immediate medical attention. Contact results in acidic burns.Skin Contact: Rinse with large amounts of running water. Avoid hot water and rubbing skin. If burns develop, seek medical attention. Contact results in acidic burns.Inhalation: Remove to fresh air. If breathing is difficult, administer oxygen. If not breathing, give artificial respiration. May result in pulmonary edema.Ingestion: Drink copious amounts of water (or milk if available). Do not induce vomiting. NEVER GIVE ANYTHING BY MOUTH TO AN UNCONSCIOUS PERSON. Immediately seek medical attention.Boiling Point: Thionyl Chloride: 77o CVapor Pressure: Thionyl Chloride: 92mm @ 20°CVapor Density: Thionyl Chloride: 4.1Solubility in Water: Thionyl Chloride: Decomposes violently on contact with water.Specific Gravity: Thionyl Chloride: 1.63Melting Point: Thionyl Chloride: -105°CEvaporation Rate: N/AWater Reactive: Thionyl Chloride hydrolyzes to form SO2 and HCl gasses and strongly acidic wastewater. Appearance & Odor: Thionyl Chloride – Colorless to pale yellow; sharp, pungent odor.OSHA Status: This product is considered an “Article” and the internal component (thionyl chloride) is hazardous under the criteria of the Federal OSHA Hazard Communication Standard 29 CFR 1920.1200.Shipping Requirements: Lithium batteries and cells are subject to the shipping requirements and exceptions under 49 CFR 173.185.All lithium/thionyl chloride cells with a lithium or lithium alloy content of greater than 0.5 are restricted and subject to DOT (49 CFR) and IATA shipping regulations. Cells that contain less than 0.5 grams of lithium or lithium alloy and batteries that contain less than 1.0 grams of lithium or lithium alloy are unrestricted, and they can be shipped by any means [49 CFR 173.185(a)(c)].IATA: Lithium batteries have to be separated to prevent external short circuits, and must be packed in inner fiberboard containers (no more than 500 grams of lithium per inner container). The containers may then be packed with at least one inch of non-combustible packing material (vermiculite) separating each inner package in UN approved fiberboard boxes, steel drums, fiber drums, or wooden boxes. These packages must be printed with a United Nations Marking Symbol (section 6.0 of IATA shipping regulations).Section 16 – OTHER INFORMATIONLithium Battery SafetyWith proper use and handling, lithium batteries have demonstrated an excellent safety record. The success and wide use of lithium batteries is partially due to the fact that they contain more energy per unit weight than conventional batteries. However, the same properties that result in a high energy density also contribute to potential hazards if the energy is released at a fast-uncontrolled rate. In recognition of the high-energy content of lithium systems, safety has been incorporated into the design and manufacture of all Electrochem batteries. However, abuse or mishandling of lithium batteries can still result in hazardous conditions. The information provided here is intended to give users some guidelines to safe handling and use of Electrochem lithium batteries.Cell AbuseIn general, the conditions that cause damage to cells and jeopardize safety are summarized on the label of each cell. These conditions include:• Short Circuit• Charging• Forced Over discharge• Excessive heating or incineration• Crush, puncture or disassembly• Very rough handling or high shock and vibration could also result in cell damage.Cell Handling and Inspection GuidelinesThe most frequent forms of cell abuse can easily be identified and controlled in the workplace. It is our experience that inadvertent short circuits are the largest single cause of field failures.Problems associated with shorting as well as other hazardous conditions can be greatly reduced by observing the following guidelines:• Cover all metal work surfaces with an insulating material.• The work area should be clean and free of sharp objects that could puncture the insulating sleeve on each cell.• Never remove the shrink-wrap from a cell or battery pack.• All persons handling cells should remove jewelry items such as rings, wristwatches, pendants, etc., that could come in contact with the battery terminals.• If cells are removed from their original packages for inspection, they should be neatly arranged to preclude shorting.• Cells should be transported in plastic trays set on push carts. This will reduce the chances of cells being dropped on the floor, causing physical damage.• All inspection tools (calipers, rulers, etc.) should be made from non conductive materials, or covered with a non conductive tape.• Cells should be inspected for physical damage. Cells with dented cases or terminal caps should be inspected for electrolyte leakage. If any is noted, the cell should be disposed of in the proper manner.Cell StorageCells should be stored in their original containers. Store cells in a well ventilated, cool, dry area. Store cells in an isolated area, away from combustible materials. Never stack heavy objects on top of boxes containing lithium batteries to preclude crushing or puncturing the cell case.Handling During Product AssemblyAll personnel handling batteries should wear appropriate protective equipment such as safety glasses.• Do not solder wires or tabs directly to the battery. Only solder to the leads welded to the cell by the manufacturer.• Never touch a cell case directly with a hot soldering iron. Heat sinks should be used when soldering to the tabs, and contact with the solder tabs should be limited to a few seconds.• Cells should not be forced into (or out of) battery holders or housings. This could deform the cell causing an internal short circuit, or fracturing the glass to metal hermetic seal.• All ovens or environmental chambers used for testing cells or batteries should be equipped with an over-temperature controller to protect against excessive heat.• Only precision convection ovens should be used for cell testing. Lesser ovens may exhibit uneven heating and hot spots that can exceed the rated temperature of the battery.• Do not connect cells or batteries of different chemistries together.• Do not connect cells or batteries of different sizes together.• Do not connect old and new batteries together.• Consult Electrochem before encapsulating batteries during discharge. Cells may exceed their maximum rated temperature if insulated.Although we have provided a general overview of lithium battery safety and handling, we urge you to call us with any questions. Our technical services staff will be pleased to assist you with your questions.NFPA RATINGFor cells or battery packs involved in anaccident, cells that have vented, or exploded,follow the North American Emergency ResponseGuide (NAERG) #138.24-HOUR EMERGENCY RESPONSEPHONE NUMBER:(800) 424-9300Prepared by: Matthew FrancoRev. 02b (EINY)Date: 08/15/2002Page 5 of 5。
7光电池 光电池
光电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池在有光 线作用时实质就是电源，电路中有了这种器件就不需要外加电源。
光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”。它实质上是一个大 面积的PN结，当光照射到PN结的一个面，例如P型面时， 若光子能 量大于半导体材料的禁带宽度，那么P型区每吸收一个光子就产生一 对自由电子和空穴， 电子-空穴对从表面向内迅速扩散， 在结电场的 作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势。 图为硅光电池原 理图。
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8
图 4.7-5 硅光电池的温度特性
50 0
2.2
40 0
开路电压
30 0
200 短 路 电 流
2.0
U / mV I / mA
10 0
1.8 0 20 40 60 80 100
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温 度 /℃
9
表4.7-1 硅光电池2CR型特性参数
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10
表硅光电池2CR型特性参数
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1
硼 扩 散层
Si O2膜 P型 电 极
I
N型 硅 片
P N结
A
电极 (a)
4.7-1 硅光电池原理图 (a) 结构示意图； (b) 等效电路
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I A
(b)
2
光电池基本特性有以下几种：
(1) 光谱特性 光电池对不同波长的光的灵敏度是不同的。 图
4.7-2为硅光电池和硒光电池的光谱特性曲线。从图中可知， 不同材
0.6
开 路 电压
0.4
短 路 电流
0.2
2 000
0 4 000
光电化学电池的发展和未来发展趋势
光电化学电池的发展和未来发展趋势1508471008赵世南随着人类的工业文明得以迅猛发展，由此引发的能源危机和环境污染成为急待解决的严重问题，利用和转换太阳能是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。
世界上第一个认识到光电化学转换太阳能为电能可能实现的是Becquere，他在1839年发现涂布了卤化银颗粒的金属电极在电解液中产生了光电流，以后Brattain、Garrett及Gerisher等人先后提出和建立了一系列有关光电化学能量转换的基本概念和理论，开辟了光电化学研究的新领域。
光电化学池即通过光阳板吸收太阳能并将光能转化为电能。
光阳板通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子——空穴对，光阳极和对极（阴极）组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向对极，水中的质子从对极上接受电子产生氢气。
光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池以其低成本和高效率而成为硅太阳能电池的有力竞争者。
染料敏化太阳电池主要由透明导电玻璃、TiO2多孔纳米膜、电解质溶液以及镀铂镜对电极构成的“三明治”式结构。
与p-n结固态太阳能电池不同的是，在染料敏化太阳电池中光的吸收和光生电荷的分离是分开的。
染料敏化太阳能电池(DSSC)是由二氧化钛多孔膜、光敏化剂（染料）、电解质（含氧化还原电对）、镀铂对电极及导电基板组成的夹层结构。
光电化学池中染料敏化纳米晶光电化学电池其基本工作原理是：在染料分子的激发态、TiO2导带、SnO2（导电玻璃）导带、Pt（对电极）功函之间存在着一个能级梯度差，当染料分子吸收太阳光其中基态的电子受光激发跃迁到染料激发态能级后，在能级差的驱动下，电子将会迅速转移到TiO2导带中，经纳米晶TiO2膜空间网格的输运进入到SnO2导带，后经外路到达对电极，并与氧化还原电对进行电子交换后，依靠氧化还原电对在氧化态染料和对电极间完成电子转移，从而实现整个光电循环。
染料敏化太阳能电池的核心部分是纳米多孔半导体氧化物薄膜电极。
光电池简介
分类
——材料
非晶硅（a－Si）光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气 体分解沉积而成。 由于外解沉积温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑 料片上沉积约1μ m厚的薄膜，易于大面积化（05rn×l.0m），成本 较低，多采用p in结构。为提高效率和改善稳定性，有时还制成三 层P in等多层叠层式结构，或是插入一些过渡层。 其商品化产量连续增长，年产能力45MW／a，10MW生产线已投 入生产，全球市场用量每月在1千万片左右，居薄膜电池首位。
光电池
By : 冬瓜小乙
目录
简介 发展历史
分类
原理
晶体硅光电池 非晶体硅光电池
参数
一般应用 医学中的应用
应用、前景
检测
简介
光电池 光 半导体光伏效应 电
它既可以作为电源，又可以作为光电检测器件。作 为电源使用的光电池，主要是直接把太阳的辐射能转换 为电能，称为太阳能电池。
简介
生活中最常见的光电池——太阳能电池 是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要 被光照到，瞬间就可输出电压及电流。
原理
——非晶体硅光电池
非晶硅太阳电池是一种新型光电转换器件, 它的出现, 犹如一道曙光, 照亮了太阳电池大规模地面应用的道 路。 与其它太阳电池（特别是晶体硅光电池）相比, 非晶硅 太阳电池具有以下突出特点:
• • • • (1) 工艺上采用材料消耗低的薄膜工艺,耗能少,成本低。 (2) 可连续、大面积、自动化批量生产。 (3) 可应用多种价格低的衬底材料。 (4) 可设计成多种结构形式,利用集成型结构,可获得高 输出电压。
当有光照射时，半导体内产生正负电子对，这样Ｐ型层中的电子扩散 到ＰＮ结附近被电场拉向Ｎ型层，Ｎ型层中的空穴扩散到ＰＮ结附近被阻挡 层拉向Ｐ区，因此正负电极间产生电流；如停止光照，则少数载流子没有来 源，电流就会停止。晶体硅光电池的光谱灵敏度最大值在可见光红光附近 （８００ｎｍ），截止波长为１１００ｎｍ。
光电化学电池(绝密资料)
8 对电极的选择
对电极应该具有很好的导电性，经济，在电解液中要 稳定，最关键的是其表面的电极反应要可重复且速率 快。 常用的对电极： 铂、金； 石墨棒,玻璃碳。
Over. Any questions?
图 1 染料敏化电池
图2 光电解电池
图3 光催化电池
2 光电化学电池的分类
开发利用太阳能，是人Байду номын сангаас在今 后几个世纪无法回避的历史使 命…….
为 了 开发 廉价高效的新材料用 于PEC电池，we need know more…….
3 半导体-电解液结
电子附在半导体电解液的界面处， 以维持材料的电中 性。
4 如何选择电解质
半导体-电解液界面的接触电势， is equal to EfEf,redox. 那么我们能做出接触电势等于半导体带隙的PEC电 池吗？ 答案： 最大的接触电势只能是半导体带隙的一半，因此对 于给定的半导体材料，最合适的电解质应该满足： Ef,redox ≈ Ef,intrinsic.
6 半导体-电解液结区电容
1/Ctotal=1/Cdiff+1/CSC+1/CH+1/CG Ctotal ≈CSC
7 光照下的半导体-电解液结
由于半导体-电解液结与半导体-金属结类似，可以利 用金半结的相关理论（Gartner’s model）来处理 半导体-电解液结。 结果如下：
Io,光通量；α，吸收系数； w,耗尽区宽度；Lmin,扩 散区宽度。
5如何把氧化还原电势与半导体的费米能级做比较5如何把氧化还原电势与半导体的费米能级做比较在固体物理中真空中电子的能量规定为0ev作为其他电子能量的基准
Photoelectrochemistry Cell ——光电化学电池（PEC）
@太阳能光电化学电池_唐玮
1引言氢气因其对环境无污染被认为是最理想的清洁能源[1]。
在传统的制取氢气的方法当中，化石燃料的制取约占全球制氢数量的90%，这种方法主要是利用变压吸附以及蒸汽转化相结合的方法制取高纯度的氢[2]。
利用电能制取氢[3]也占有一定的比例。
但上述两种方式，制取高纯度的氢时能耗大，污染大。
在近些年来的研究中，利用免费而且无限量的太阳能通过光电催化分解水的方法制取氢被认为是最具有前景的制氢方法[4]。
太阳能光电化学电池大致可以分为以下三类：1.光生化学电池，是将太阳能转变为电能;2.半导体、电解质光电化学电池，是将太阳能转化为电能；3.光电化学电池分解水制氢，是将太阳能转化成化学能[5]。
半导体光解水制氢技术是比较成熟的，其主要是将二氧化钛、过渡金属氧化物、层状金属氧化物和能利用可见光的复合层状物作为光催化剂来光解水制氢[6]。
光电化学法制氢实际上是运用特殊的化学电池，这种电池的电极在光照下可以将光子能量转移并且产生电流从而将水离解得到氢气，研究人员对光电化学制氢的方法做了大量的理论和试验研究[7]。
光电化学分解水制氢是太阳能制氢研究的一个重要组成之一[8]，典型的光电化学分解太阳能池和普通的电解池原理是相一致的，由光阳极和对极阴极所组成的典型的光电化学分解太阳能池，在有电解质存在下的光阳极在吸收光后通过半导体带上电子由外电路流向阴极，水中的氢离子会从阴极上接受电子从而产生氢气[9]。
其中，光阳极通常是光半导体材料，其收到激发后可以产生电子空穴对，光阳极半导体[10]是影响制取氢气最关键的影响因素，半导体材料应尽可能多的吸收可见光减少。
本实验选用纳米二氧化钛[11]作为光阳极材料，二氧化钛是一种新型节能环保材料，价格便宜、无毒且原料易得，具有抗光腐蚀性和优良的光催化性能，在光催化、太阳能电池、高效光敏催化剂等领域有着广泛的使用[12],但二氧化钛的禁带宽度较宽,只能吸收紫外线和近紫外线，而太阳光的利用率并不是很高,这就限制了二氧化钛在太阳能制氢中的实际应用[13]，人们对提高二氧化钛的光催化反应活性方面做了大量的研究工作，如对二氧化钛进行晶格掺杂、表面贵金属（Pt、Pd、Ru、Au）沉积、光敏化等。
光电化学电池2024
引言：光电化学电池是一种能将光能直接转化为化学能的装置。
随着对可再生能源的需求日益增长，光电化学电池作为一种新兴的能源转换技术受到了广泛的关注。
本文将就光电化学电池的原理、分类、应用、优势和挑战等方面进行详细阐述。
概述：光电化学电池是基于光电化学效应的装置，它通过将光能转化为电能来实现能源的转换。
在光电化学电池中，光吸收剂吸收光能，利用光生载流子产生电流，并将光能转化为化学能，从而实现能源的转换。
光电化学电池具有高效能转换、环保可持续的特点，因此在可再生能源领域具有广阔的应用前景。
1. 原理光电化学电池的工作原理是基于光电化学效应。
当光照射到光电化学电池中的光吸收剂时，光能被吸收，激发光吸收剂中的电子跃迁到较高能级。
这些激发态的电子被称为光生载流子，可以通过电子传递过程形成电流。
光生载流子可以在电解质中或沉积在电极上参与化学反应，从而将光能转化为化学能。
2. 分类光电化学电池可以根据其光吸收剂的不同来进行分类。
目前常见的光电化学电池有染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等。
这些不同类型的光电化学电池在光吸收剂的选择和电子传导机制上有所差异，但都利用光生载流子来转化光能为电能。
3. 应用光电化学电池在能源领域具有广泛的应用前景。
太阳能光电化学电池被广泛应用于太阳能发电领域，通过将光能转化为电能来解决传统能源的短缺问题。
此外，光电化学电池还可以在光催化、电解水制氢、二氧化碳还原等领域发挥重要作用。
光电化学电池的应用不仅仅局限在能源领域，还有望在环境治理和光催化反应等方面发挥重要作用。
4. 优势光电化学电池与传统的能源转换技术相比具有许多优势。
首先，光电化学电池是一种可再生能源技术，能够实现光能到电能的高效转换，具有零排放和环境友好的特点。
其次，光电化学电池具有反应速度快、自我修复能力强等优势，有望在工业生产中发挥重要作用。
此外，光电化学电池还具有材料多样性、结构设计灵活等优势，可以满足不同应用场景的需求。
染料敏华光电合成电池-概述说明以及解释
染料敏华光电合成电池-概述说明以及解释1.引言1.1 概述染料敏化太阳能电池是一种新兴的可再生能源技术，以其高效能量转化和低成本的特点备受关注。
该类电池利用染料敏化剂吸收阳光中的光能，将其转化为电能。
相比于传统的硅基太阳能电池，染料敏化太阳能电池具有更高的光电转换效率、更低的制造成本和更大的灵活性。
染料敏化太阳能电池的工作原理基于光物理和光化学的原理，其关键组件是染料分子。
这些染料分子能够吸收宽波段的光线，包括可见光和近红外光。
当光线照射到染料分子上时，染料分子的电子会被激发到高能态，然后通过导电介质传导电子。
最终，电子流经过外部电路产生电流，并为外部设备供电。
染料敏化太阳能电池相较于其他太阳能电池技术，有着显著的优势。
首先，染料敏化太阳能电池的制造成本较低，因为其制备过程不需要高温高压条件，且使用的材料相对较少。
其次，该类电池具有良好的光吸收和电子传输性能，因此能够实现高效率的光电转换。
此外，染料敏化太阳能电池也具有较好的适应性，可以制备成各种形状和尺寸的器件，从而在不同应用场景下具备更大的灵活性。
染料敏化太阳能电池的应用领域广泛，涵盖了光伏发电、太阳能充电设备、建筑智能化等多个领域。
在光伏发电领域，染料敏化太阳能电池可用于大规模的太阳能发电站和户用光伏发电系统，为用户提供绿色、清洁的电力供应。
在太阳能充电设备方面，染料敏化太阳能电池可用于手机、电子设备等便携式设备的充电，实现随时随地的能源补充。
此外，染料敏化太阳能电池还可以集成到建筑物表面，将太阳能转化为电能供应给建筑物内部的电器设备，实现建筑智能化。
综上所述，染料敏化太阳能电池作为一种高效能源转换技术，在可再生能源领域具有广阔的应用前景。
随着材料科学和光电技术的不断发展，染料敏化太阳能电池有望取得更大的突破和进展，为人类提供更多清洁、可持续的能源解决方案。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文按照以下结构进行论述：1. 引言1.1 概述：简要介绍染料敏华光电合成电池的背景和意义。
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3 半导体-电解液结
电子附在半导体电解液的界面处， 以维持材料的电中 性。
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4 如何选择电解质
半导体-电解液界面的接触电势， is equal to EfEf,redox. 那么我们能做出接触电势等于半导体带隙的PEC电 池吗？ 答案： 最大的接触电势只能是半导体带隙的一半，因此对 于给定的半导体材料，最合适的电解质应该满足： Ef,redox ≈ Ef,intrinsic.
Photoelectrochemistry Cell ——光电化学电池（PEC）
Reporter:wisune Date:2014.08.27
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பைடு நூலகம் 1 光电化学电池的感性认识
图 1 染料敏化电池
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图2 光电解电池
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图3 光催.化电池
2 光电化学电池的分类
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开发利用太阳能，是人类在今 后几个世纪无法回避的历史使 命…….
结果如下：
Io,光通量；α，吸收系数； w,耗尽区宽度；Lmin,扩 散区宽度。
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8 对电极的选择
对电极应该具有很好的导电性，经济，在电解液中要 稳定，最关键的是其表面的电极反应要可重复且速率 快。 常用的对电极： 铂、金； 石墨棒,玻璃碳。
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Over. Any questions?
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如何把二者联系起来呢？ Ef,redox=-4.5 eV- eoEredox
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6 半导体-电解液结区电容
1/Ctotal=1/Cdiff+1/CSC+1/CH+1/CG
Ctotal ≈CSC
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7 光照下的半导体-电解液结
由于半导体-电解液结与半导体-金属结类似，可以利 用金半结的相关理论（Gartner’s model）来处理半导 体-电解液结。
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5 如何把氧化还原电势与半导体的费米 能级做比较
在固体物理中，真空中电子的能量规定为0 eV，作为其他 电子能量的基准；固体中电子的能量都小于之，因此能量都为 负值；
在电化学中，选取标准氢电极（NHE）的电极电势作为比 较的基准，0 V；其他氧化还原对与之组成原电池，所测得的 电池电压即为该氧化还原对的电极电势；