四川大学《Nature》子刊:氧化铁叠层光电极的太阳能分解水制氢

360影视 2025-01-15 14:33 1

摘要:近日,四川大学材料科学与工程学院张和民课题组在国际期刊Nature Communications发表了题为“Parallel multi-stacked photoanodes of Sb-doped p–n homojunction hematite wit

近日,四川大学材料科学与工程学院张和民课题组在国际期刊Nature Communications发表了题为“Parallel multi-stacked photoanodes of Sb-doped p–n homojunction hematite with near-theoretical solar conversion efficiency”的学术论文。文章报道了一种由混合微波退火诱导锑离子从表面到内部的价态逐渐增加,构建p-n同质结赤铁矿光阳极,实现了光阳极兼具高的光电催化性能和高透光性,在高效叠层光电极方面展现巨大的应用潜力。

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太阳能分解水制绿氢大致可分为三类:粉末光催化体系设计简单且成本低廉,然而最高的太阳能至氢能(STH)转换效率仅有1%;太阳能电池耦合电解水制氢,然而体系设计复杂、运维成本高昂,工业化仍面临巨大挑战;太阳能光电催化(PEC)分解水制氢,能够兼顾高的STH效率和低的成本,是最有可能商业化的技术。在太阳能光电催化分解水制氢的应用中,高透明度高效光阳极的制备技术是非常具有挑战性且意义重大,是开发无偏压太阳能分解水制氢系统器件的关键。

赤铁矿(α-Fe2O3)是一种极具应用潜力的光阳极材料,它拥有较宽的可见光响应、合适的禁带宽度和价带位置以及更低的制备成本。然而,极短的光生空穴扩散长度(2–4 nm)、低载流子迁移率(

该论文以四川大学材料科学与工程学院为第一完成单位,材料科学与工程学院21级硕士研究生许晨阳为论文的第一作者,张和民研究员、陈君泽研究员,与韩国蔚山科学技术院Jae Sung Lee教授为共同通讯作者;该工作得到了国家自然科学基金、四川省科技厅项目和中央高校基本科研业务费的支持。

本文来自:四川大学

来源:恩恩说科学

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