锌磷共掺杂氧化铁光阳极

光电流高载流子浓度

Zn/P共掺杂平衡了异原子插入后的离子半径差，显著提升α-Fe2O3的施主浓度并促进体相和表面的载流子转移，使光阳极在低偏压下获得更高光电流。

夏炜炜 · Rui, Zhang · Zichun, Chai · Jinyi, Pu · Rui, Kang · Guoqing, Wu · 曾祥华

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

光电流密度

0.42 mA/cm²

起始电位

0.36 V vs. RHE

施加偏压光电转换效率

0.125 %

技术优势

低偏压下光电流更高

Zn/P–Fe2O3在1.23 V vs. RHE时光电流密度为0.42 mA/cm²，且起始电位低至0.36 V vs. RHE，有利于降低水分解能耗。

效率提升2.5倍

在0.73 V vs. RHE时，Zn/P共掺杂薄膜的施加偏压光电转换效率为0.125%，是Zn掺杂薄膜的2.5倍，说明P的加入进一步改善了电荷利用。

应用场景

• 光电化学水分解：直接用作光阳极，在低偏压下驱动水分解产氢。
• 太阳能制氢：提高太阳能到氢能的转换效率，降低制氢能耗。
• 绿氢制备：实现无碳排放的绿色制氢路径。