(Zn,Ti)O电子传输层

无镉、高效、超高稳定性

通过ALD制备的(Zn,Ti)O电子传输层，取代有毒CdS，在Sb2Se3光阴极中实现电荷分离与输运效率的显著提升，且长期运行稳定性优异。

陈烁 · Yong-Le, Chen · Muhammad, Abbas · Ren, Donglou · 陈月兴 · 罗景庭 · 郑壮豪 · 苏正华 · Liang G.

Advanced Materials 2026

具体参数

光电流密度

{'zh': '31.1', 'en': '31.1'} mA/cm²

半电池太阳能-氢转换效率

{'zh': '5.27', 'en': '5.27'} %

无偏压叠层太阳能-氢转换效率

{'zh': '2.50', 'en': '2.50'} %

技术优势

彻底去除剧毒镉

以(Zn,Ti)O替代CdS，避免重金属污染，满足环保法规要求，并消除CdS的寄生光吸收。

界面能带完美匹配

(Zn,Ti)O与Sb₂Se₃形成“spike-like”导带带阶，有效阻挡电子回流，同时降低界面复合。

超高无镉制氢效率

半电池STH转换效率达5.27%，领先所有无镉Sb₂Se₃光阴极。

应用场景

• 太阳能制氢：提供无镉、高效、稳定的光阴极，直接提升太阳能制氢的实用性与安全性。
• 人工光合作用：以低成本、低毒的Sb₂Se₃光电极高效产氢，推动人工光合作用系统走向环保实用。
• 光电化学器件：通过ALD-(Zn,Ti)O优化界面，为光阴极提供可复制的界面工程策略，提升器件性能。