CZTS薄膜光阴极

无偏压海水分解

采用前驱体籽晶层工程，大幅减少体相及界面缺陷，实现CZTS光伏驱动海水制氢。

陈烁 · Li, Zhidong · Ishaq, Muhammad · 郑壮豪 · 胡居广 · 苏正华 · 李严波 · 丁黎明 · Liang G.

Nano-Micro Letters 2025

具体参数

半电池太阳能-氢转换效率

{'zh': '9.91', 'en': '9.91'} %

光电流密度

{'zh': '29.44', 'en': '29.44'} mA cm⁻²

起始电位

{'zh': '0.73', 'en': '0.73'} VRHE

天然海水中HC-STH效率

{'zh': '2.56', 'en': '2.56'} %

天然海水中光电流密度

{'zh': '16.54', 'en': '16.54'} mA cm⁻²

无偏压串联STH效率

{'zh': '2.20', 'en': '2.20'} %

技术优势

效率创纪录

半电池HC-STH效率达9.91%，是CZTS光阴极中的最高值。

天然海水直接工作

在天然海水中仍保持16.54 mA cm⁻²光电流和2.56% HC-STH效率，无需淡化处理。

可放大制备

成功制备4×4 cm²模块，证明该方法具有规模化潜力。

应用场景

• 太阳能制氢：替代化石能源制氢，实现全太阳能驱动无偏压产氢。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用中的光生电荷分离过程，直接分解水。
• 绿色氢能：利用太阳光从天然海水直接产生零碳足迹的氢气。
• 海洋能源：直接在天然海水中进行无偏压光解水，不消耗淡水。