BiFeO₃/CdS异质结光电阴极

压电-光电协同增强

利用压电极化与异质结内建电场协同，显著提升光生载流子分离效率，实现高效光电化学分解水。

Qian, Fu · Peng, Liu · Yahao, Zhao · Wen, Liu · Difu, Zhan · Jiayi, Tian · 谭保华 · 韩长存

Journal of Solid State Chemistry 2024

具体参数

纯BiFeO₃光电流密度

{'zh': '−85', 'en': '−85'} μA/cm²

BiFeO₃/CdS异质结光电流密度

{'zh': '−230', 'en': '−230'} μA/cm²

技术优势

电流密度提升近3倍

BiFeO₃/CdS异质结在压电极化与内建电场协同下，光电流密度从纯BiFeO₃的−85 μA/cm²增至−230 μA/cm²。

制备方法简单可行

采用溶胶-凝胶法和化学浴沉积，在FTO导电玻璃上即可制备，无需复杂设备。

应用场景

• 光催化水分解：高效分解水制氢，将太阳能转化为化学能。
• 析氢反应：作为光阴极驱动析氢反应，提升产氢速率。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将光能转化为燃料。
• 太阳能燃料：利用太阳能直接生产清洁氢燃料。