范德瓦尔斯异质结光电阴极

电荷收集效率大增

通过范德瓦尔斯异质结调控电荷传输，避免半导体-电解液和半导体-基底界面的载流子损失，实现高效双氧水生产。

张泽民 · Xu, Chen · Hao, Rui · 冯晴亮 · Xie, Erging

Advanced Functional Materials 2023

参数信息

光电流

-0.59 mA cm⁻²

H₂O₂生成速率

2.39 mol (L h m²)⁻¹

技术优势

空穴传输电阻低

Au/CBO界面形成欧姆接触，空穴传输电阻低，减少空穴在基底界面的损失。

电子传输被促进且空穴被阻挡

CBO/PtSe₂范德瓦尔斯异质结在促进电子转移的同时，通过能垒阻挡空穴，抑制界面复合。

无需界面修饰即可集成

该异质结光电阴极可直接用于光电化学电池，无需额外界面修饰。

应用场景

• 太阳能燃料：利用太阳光驱动燃料合成，替代传统高能耗工艺。
• 光电化学制过氧化氢：通过光电化学途径现场生产H₂O₂，避免运输和储存风险。
• 半导体异质结光电极：利用范德瓦尔斯异质结调控界面电荷传输，提升光电极效率。