1. 光電流密度Jp 

在光電化學實驗中經常用到光電流密度等作為性能評價參數。 

光電流密度是指在一個太陽光輻照下，光電極產生的光電流與光輻照面積之比。 

通常由光吸收率、體相電子-空穴對分離效率以及表明電荷注入效率決定，隨外加偏壓變化而變化。 

光電流密度可通過公式（1）表示[1]：

：實際測得的光電流密度；

：半導體光電有的理論光電流密度； 

：半導體光電極的光吸收效率； 

：半導體光電極的電荷分離效率； 

：半導體光電極表面電荷注入效率。

同時，光電轉換效率公式（2）

P0：光電極表面的入射光強度

由公式（2）可知，光電轉換效率η與光電流密度Jp成正比，而Jp不僅和光電極對光的吸收和利用率有關，還與光生載流子的內部和界面的分離效率有關，內部的分離效率和界面的分離效率都是決定光電化學性能的重要因素。

2. 光電流密度測試 

在光電化學實驗中經常使用電化學工作站以線性伏安掃描技術（LSV）記錄光電極產生的光電流隨電壓的變化曲線（j-V曲線）。 為了確認光電流是否來自于光電響應，通常會在開燈/關燈間隔條件下記錄斬波LSV曲線，但因為氙燈光源受發光原理限制，無法實現頻繁開/關燈，為了實現開/關燈的效果，會在氙燈光源和光電極之間增設快門裝置。

圖1. PLS-FX300HU 高均勻性一體式氙燈光源、PFS40A 快門

圖2. Transient photocurrent density curves [2-5]

如圖2所示，當沒有光照時，光電極的電流密度幾乎為零，當加入光照時，電流瞬間升高，這就表明增加的電流是由于光照的引入而產生的，但是在電流升高時會有一個尖銳的峰，這可能是由于的導電性不好，光照產生的光生載流子迅速復合造成的。 

瞬態光電流可用于評估光電極中光生電子-空穴分離的情況，光電流越大，分離效率越高。

參考文獻

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