ZnO/WSTe异质结

宽光谱吸收

一种直接Z型范德华异质结，可见光吸收峰达单层WSTe的1.79倍，光生载流子具有显著各向异性迁移率。

Ma, Deming · Sihan, Guo · Xiaoyu, Yang · Xiaohan, Hui · Shen, Yang · 崔真 · 李恩玲 · Ji, Weili

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

吸收系数

{'zh': '1.52 × 10⁵', 'en': '1.52 × 10⁵'} cm⁻¹

空穴迁移率

{'zh': '2877', 'en': '2877'} cm²/Vs

氢析出反应吉布斯自由能

{'zh': '0.26', 'en': '0.26'} eV

技术优势

可见光吸收强

异质结在可见光区吸收峰达1.52×10⁵ cm⁻¹，是单层WSTe的1.79倍，显著提升光捕获能力。

高迁移率各向异性

空穴迁移率在扶手椅方向达2877 cm²/Vs，有利于载流子快速分离和传输。

低HER过电位

ZnO侧氢析出反应吉布斯自由能低至0.26 eV，接近理想催化剂水平。

应用场景

• 光催化析氢：利用异质结的Z型电荷转移和低HER过电位，直接从水制氢。
• 光催化水分解：异质结可同步发生氧化和还原反应，实现全水分解。
• 人工光合作用：宽光谱吸收和高效电荷分离模拟自然光合作用关键步骤。
• 二维范德华异质结：利用范德华界面构建直接Z型异质结，实现功能增强。