La décomposition photoélectrochimique de l'eau attire directement l'eau et la lumière en hydrogène et en oxygène, parmi lesquels le Si avec une bande étroite et une forte capacité de transport de porteurs est considéré comme l'un des matériaux photocathodes à haut rendement. Il est facile à corroder et à passiver avec une solution électrolytique (en particulier un électrolyte alcalin fort) sous éclairage, ce qui limite son utilisation en photoélectrochimie. La couche protectrice enlève ou affaiblit le couplage de l'efficacité et de la stabilité de la photocathode à base de Si.
Dans cette optique, l’équipe du professeur Wang Shuangyin, de l’École de génie chimique de notre école, a proposé un moyen simple d’utiliser du TiO cristallin pauvre en oxygène. 2La couche de protection, tout en augmentant l'efficacité de la photocathode Si-yl et la stabilité des propriétés optiques d'un électrolyte solide de base. Professionnelle connexe publié dans Nature Communications sous revue Nature.
Comparé au TiO stoechiométrique cristallin intact 2Couche, gradient de TiO cristallin pauvre en oxygène 2couche de Si supporte non seulement le fonctionnement stable de la photocathode yl solution d'électrolyte alcalin, des électrons photo-excités fournit également canal de transport efficace. En outre, le TiO du cristallin 2concentration de défauts d'oxygène dans la couche affecte significativement l'ensemble substrat en Si photocathode production d'hydrogène PEC. Ce travail a montré que la combinaison de la structure de défauts cristallins à haute densité et le composant de gradient de la couche protectrice peut être découplé efficacité et la stabilité du substrat en Si photocathode, est dans l'électrolyte alcalin pour obtenir une conversion de l'énergie solaire pour fournir une orientation photoélectrochimique améliorée du système de carburant.
En outre, le groupe de recherche a réalisé d'importants progrès dans la régulation chimique des défauts des photoanodes et a récemment été publié dans Advanced Materials (Impact Factor 21.95), une revue de premier plan dans le domaine des matériaux.
