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Aliaksandr Stepanovich

• Porous thin film electrodes for photoelectochemical solar water splitting were developed by the dealloying approach. Combinatorial and high-throughput methods were used for fabrication and investigation of the thin film materials libraries. First, porous metallic films (W, Ti) were synthesized by dealloying sputtered W-Fe, W-Al, W-Mg, Ti-Mg and W-Ti-Mg precursor thin film materials libraries with composition and thickness gradients by etching them in aqueous HNO\(_{3}\) solutions. These dealloyed films were transformed into WO\(_{3}\) and TiO\(_{2}\) films by oxidation. PEC properties of the fabricated porous electrodes were investigated in dependence on film thickness, precursor composition and dealloying conditions by means of a scanning droplet cell with an integrated optical fiber. Photocurrent densities measured at the porous WO3 electrodes prepared by dealloying are 30-40 times higher than at dense WO\(_{3}\) thin film electrodes.
• Diese Arbeit beschreibt Entwicklung von porösen Dünnfilmelektroden mit Hilfe von selektiver Ätzung für photoelektrochemische (PEC) Wasserspaltung. Kombinatorische Methoden und Hochdurchsatzscreening wurden für die Herstellung und Charakterisierung der Dünnfilmmaterialbibliotheken angewendet. Zuerst wurden die poröse Filme (W, Ti) hergestellt durch selektive Ätzung von gesputterten W-Fe, W-Al, W-Mg, Ti-Mg und W-Ti-Mg Dünnfilmmaterialbibliotheken mit Schichtdicke- und Zusammensetzungsgradienten in wässrigen HNO\(_{3}\) Lösungen. Als nächstes werden die Filme in WO\(_{3}\) und TiO\(_{2}\) Filme durch Oxidation umgewandelt. PEC Eigenschaften der hergestellten porösen Elektroden wurde untersucht als Funktion der Schichtdicke des Films, Zusammensetzung des Prekursors und Ätzungsbedingungen mit Hilfe von Rastertropfenzelle mit integriertem Lichtleiter. Photostromdichten gemessen an den porösen WO3 Elektroden hergestellten auf diese Weise sind 30-40 mal höher als diejenige von kompakten WO\(_{3}\) Dünnfilmelektroden.