g-GaN/Si9C15 S型异质结

光催化析氢效率 25.58%

该异质结通过S型电荷转移实现高效光生载流子分离，同时具备高光电转换效率和大载流子迁移率，在光催化析氢和光电探测中均展现优异性能。

李恩玲 · Dong, Yanbo · 崔真 · 沈洋 · Ma, Deming · Yuan, Zhihao · Yang, Kunqi

Applied Surface Science 2024

具体参数

光制氢效率

{'zh': '25.58', 'en': '25.58'} %

功率转换效率

{'zh': '11.03', 'en': '11.03'} %

载流子迁移率

{'zh': '20.98 × 10^3', 'en': '20.98 × 10^3'} cm² V⁻¹ s⁻¹

析氢过电位

{'zh': '0.076', 'en': '0.076'} V

技术优势

析氢过电位极低

析氢反应过电位仅0.076 V，显著降低了驱动析氢所需的外加能量，有利于高效产氢。

析氧反应自驱动

当外加电压为1.23 V时，析氧反应可自发进行，无需额外能量输入。

高载流子迁移率

载流子迁移率达20.98 × 10³ cm² V⁻¹ s⁻¹，有利于光生电子和空穴的快速传输，减少复合损失。

应用场景

• 光催化析氢：替代贵金属催化剂，在无外加偏压下通过太阳能高效产氢。
• 光电探测器：利用高光电流和大消光比实现灵敏的光电探测。