磷掺杂高熵氧化物

光电水氧化提速4倍

通过磷掺杂高熵氧化物表面修饰，同时提升BiVO4光阳极的光吸收、载流子传输和表面催化活性。

Shuaipeng, Wang · Hao, Yuan · Jiayue, Feng · Xu, Liangcheng · Mengxuan, Guo · Wei, Huang · 王松灿

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

光吸收率

{'zh': '86', 'en': '86'} %

光电流密度

{'zh': '6.36', 'en': '6.36'} mA cm⁻²

稳定性

{'zh': '160', 'en': '160'} h

电子迁移率提升

{'zh': '2.6', 'en': '2.6'} -fold

技术优势

一步修饰顶三步

P-HEO 修饰层同时增强光吸收、载流子传输和表面催化，省去体相和表面多重修饰步骤。

吸收范围翻倍

300–2500 nm 范围内光吸收从 31% 提升到 86%，紫外、可见、近红外光均被利用。

稳定性超 160 小时

在连续 AM 1.5 G 光照下维持 160 小时以上，源于高熵氧化物界面的稳健性。

光热抑制复合

P-HEO 的光热效应抑制载流子复合，电子迁移率提高 2.6 倍。

应用场景

• 光阳极水分解：用单一修饰层替换多重修饰，简化光阳极制备。
• 光电催化制氢：高光电流密度直接提升产氢速率。
• 光电化学电池：稳定的光阳极界面延长器件寿命。
• 太阳能制氢：宽带吸收提升太阳能到氢能的转换效率。
• 人工光合作用：宽光谱利用和高效载流子传输模拟自然光合作用关键步骤。