WS₂/Ga₂O₃异质结

光生载流子自发分离

一种新型范德华异质结，利用内建电场驱动光催化与光电探测。

崔真 · Hanxiao, Wang · Shen, Yang · Ke, Qin · Yuan, Pei · 李恩玲

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

析氢吉布斯自由能

~0

技术优势

析氢自发性强

ΔG仅为~0 eV，反应能垒极低，近乎无需额外能量即可产氢。

可见光即可驱动

异质结能有效捕获可见光，光生载流子被内建电场快速分离，避免复合。

光电转换角度敏感

光电流随偏振角和光子能量显著变化，可用于高灵敏光电探测器。

应用场景

• 可见光催化产氢：利用可见光下~0 ΔG自发析氢，取代紫外光催化体系。
• 电催化析氢：作为近零能耗电催化剂，用于PEM电解水阴极。
• 高灵敏光电探测器：利用偏振敏感光电流实现高灵敏度光电探测。
• 人工光合作用制氢：模拟光合作用，可见光下自发分解水制氢。
• 低维范德华异质结：提供一种新的可见光响应范德华异质结设计方案。