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半导体材料的优异的光电性能,使其在节能、人工智能以及解决环境和能源问题等多个领域得到了极为广泛的应用,如智能窗、防眩镜、显示器、制氢燃料以及太阳能电池等方面,而如何稳定有效地提高半导体材料的电致变色和光电催化性能,是当前领域的研究热点。为了制备光电性能更加优异的半导体薄膜材料,本论文以WO3纳米棒薄膜、WO3/Au纳米棒薄膜和WO3/Pt纳米棒薄膜为核心研究对象,具体研究内容如下:(1)以导电玻璃(FTO)为基底,通过水热法制备WO3纳米棒薄膜。通过改变不同的水热反应的温度(120℃,150℃,180℃),制备得到不同WO3纳米棒薄膜样品。通过XRD和SEM等测试手段对WO3纳米棒薄膜样品进行表征测试。利用快速循环伏安、计时电流和计时电量等电化学测试手段对WO3纳米棒薄膜样品进行测试,经分析计算得到其电致变色可逆性、响应时间、着色效率等参数;利用光电流和光电催化的电化学测试手段对WO3纳米棒薄膜样品进行测试,并对其结果进行分析。分析结果表明水热温度为150℃的WO3纳米棒薄膜样品相较于反应温度为120℃和180℃的样品具有最优异的电致变色和光电催化性能。(2)以光电性能最佳的WO3纳米棒薄膜样品为基底,通过电沉积法制备WO3/Au复合薄膜。通过改变不同的沉积时间(40s,80s,120s),制备得到不同的WO3/Au复合薄膜样品。通过XRD和SEM等测试手段对WO3纳米棒薄膜样品进行表征测试。利用快速循环伏安、计时电流、计时电量和光谱透过率等电化学测试手段对WO3/Au复合薄膜样品进行测试,经计算得到其电致变色可逆性、响应时间、着色效率等参数,并对其结果进行分析;利用光电流和光电催化等电化学测试手段对WO3/Au复合膜样品进行光电流和光电催化性能进行测试,并对其结果进行分析。分析结果表明WO3/Au复合薄膜样品相较于单一WO3纳米棒薄膜样品电致变色和光电催化性能有显著提高,且电沉积时间为80s的WO3/Au复合薄膜样品在和40s和120s的样品之中表现得最为优异。(3)以光电性能最佳的WO3纳米棒薄膜样品为基底,通过电沉积法制备WO3/Pt复合薄膜。通过改变不同的沉积时间(40s,80s,120s),制备得到不同的WO3/Pt复合薄膜样品。通过XRD和SEM等测试手段对WO3纳米棒薄膜样品进行表征测试。利用快速循环伏安、计时电流和计时电量等电化学测试手段对WO3/Pt复合薄膜样品进行测试,经计算得到其电致变色可逆性、响应时间、着色效率等参数,并对其结果进行分析;利用光电流和光电催化等电化学测试手段对WO3/Pt复合膜样品进行光电流和光电催化性能进行测试,并对其结果进行分析。分析结果表明WO3/Pt复合薄膜样品相较于单一WO3纳米棒薄膜样品电致变色和光电催化性能有显著提高;沉积时间为40s的WO3/Pt复合薄膜样品在80s和120s的样品之中表现出最为优异的电致变色性能;沉积时间为80s的WO3/Pt复合薄膜样品在40s和120s的样品之中表现出最为优异的光电流和光电催化性能。