锑烯/砷化物纳米带异质结

直接Z机制高效制氢

两种筛选出的纳米带异质结构可直接驱动Z机制全解水，载流子利用率更高。

Miao, Liu · 杨传路 · 李永庆 · 王美山 · 马晓光

Journal of Power Sources 2024

具体参数

STH效率

{'zh': '30.53', 'en': '30.53'} %

STH效率

{'zh': '15.04', 'en': '15.04'} %

技术优势

STH效率翻倍

第二种异质结的STH效率达30.53%，是第一种（15.04%）的两倍以上，表明通过调整表面钝化基团可大幅提升太阳能制氢效率。

载流子利用率高

SbNR-CN/AsNR-CN中光生电子和空穴转移更慢而层间复合更快，有利于维持Z机制所需的氧化还原能力，从而更充分利用光生载流子。

应用场景

• 光催化全解水：无需牺牲剂和外加偏压，直接利用太阳光分解水制取氢气和氧气。
• 光催化析氢：高效析氢反应热力学可行，有望替代贵金属催化剂。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用Z机制，实现太阳能到化学能的高效转化。
• 太阳能制氢：STH效率高达30.53%，可直接用于太阳能制氢器件。