PdSSe/GeC异质结

理论制氢效率29.5%

机器学习筛选出的Z型构型，实现自发全解水，且载流子遵循Z路径迁移。

张文雪 · 何成

Small 2025

参数信息

太阳能制氢效率

29.5 %

技术优势

筛选效率高

通过机器学习结合第一性原理，从230种1T-TMDs/GeC组合中快速锁定最优异质结，免去逐一 DFT 计算。

效率创新高

理论太阳能制氢效率29.5%，远超传统Z型体系（通常＜10%），且可见光下自发产氢产氧。

电荷分离聪明

载流子遵循Z型路径迁移，电子和空穴迁移与复合存在显著时间尺度差异，有效抑制复合。

应用场景

• 光催化水分解：利用太阳光直接分解水制氢，替代电解水，降低绿氢成本。
• 光催化制氢：高效产生氢气，替代化石能源制氢，实现零碳排放。
• 光催化材料：提供一种新型二维异质结光催化剂，突破单相材料性能瓶颈。
• 二维异质结光催化剂：直接作为光催化剂粉末或薄膜，集成到光反应器中驱动水分解。