Engineering the Electronic Structure in Titanium Dioxide via Scandium Doping Based on the Density Functional Theory Approach for the Photocatalysis and Photovoltaic Applications

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

Titanium dioxide (TiO2) has received much attention, owing to applications in various areas including photocatalysis and photovoltaics. It is a wide band gap n-type semiconductor.  Production of p-type TiO2 is challenging and interesting research work for its utilization in wider areas of applications. In this study, band structures and corresponding density of states of undoped and scandium (Sc)-doped TiO2 with different concentrations of Sc doping are calculated using Density Functional Theory (DFT). Sc doping in TiO2 converts intrinsically n-type TiO2 into p-type TiO2. An increase in doping concentration generates shallow acceptor levels ranging from 10 meV to 25 meV above the Fermi level. The study has the potential to improve the conductivity of TiO2 via different concentrations of Sc dopants and produce p-type TiO2 for applications in photocatalytic water-splitting technology in low-cost and eco-friendly hydrogen production and solar cell technology to support future energy demand.

Language:
English
Published:
Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, Volume:42 Issue: 3, Mar 2023
Pages:
731 to 739
https://magiran.com/p2642558  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!