Фотоэлектрохимическое разложение воды непосредственно привлекает воду и свет к водороду и кислороду. Среди них Si с узкой зонной щелью и сильной способностью переносить носитель рассматривается как один из идеальных высокоэффективных фотокатодных материалов. Однако фотокатод на основе Si Легко корродировать и пассивировать раствором электролита (особенно сильным щелочным электролитом) под освещением, что ограничивает его применение в фотоэлектрохимии. Оно подходит для эффективной и стабильной работы в фотокатоде на основе Si в сильном щелочном электролите. Защитный слой удаляет или ослабляет связь эффективности и стабильности фотокатода на основе Si.
В связи с этим команда профессора Ван Шуаньин из Школы химической инженерии нашей школы предложила простой путь использования кристаллического кислородного дефицита TiO. 2Защитный слой повышает эффективность и стабильность фотоэлектрических характеристик фотокатода на основе Si при сильном щелочном электролите. Похожие работы были опубликованы в Nature Communications.
По сравнению с неповрежденным стехиометрическим кристаллическим TiO 2Слой, градиентный кислородно-дефицитный кристаллический TiO 2Слой не только поддерживает стабильную работу фотокатода на основе Si в сильном щелочном растворе электролита, но также обеспечивает эффективный транспортный канал для фотовозбужденных электронов. Кроме того, кристаллический TiO 2Концентрация кислородного дефекта в слое будет существенно влиять на эффективность образования водорода в PEC для всего фотокатода на основе Si. Эта работа показывает, что защитный слой в сочетании с кристаллической структурой высокой плотности и компонентом дефекта градиента может отделить эффективность и стабильность фотокатода на основе Si. Фотоэлектрохимические системы, которые преобразуют солнечную энергию в топливо в сильном щелочном электролите, обеспечивают улучшенное направление.
Кроме того, исследовательская группа добилась значительного прогресса в химической регуляции дефектов в фотоанодах. Связанная с этим работа была недавно опубликована в «Передовых материалах» (Impact Factor 21.95), ведущем журнале в области материалов.
