g-ZnO/HfGe₂N₄异质结

光催化与光电探测双功能

该半导体异质结兼具高太阳制氢效率与显著光电响应，为多功能光电器件提供新平台。

Shen, Yang · Xiaoyu, Zhao · 崔真 · Ke, Qin · Ma, Deming · Cheng, Fengjiao · Yuan, Pei · Xiangfeng, Qi · 李恩玲

Solar Energy 2025

具体参数

直接带隙

{'zh': '0.72', 'en': '0.72'} eV

太阳能制氢效率

{'zh': '50.84', 'en': '50.84'} %

消光比

{'zh': '163.7', 'en': '163.7'}

技术优势

可见光区吸光强

异质结在可见光区域具有高吸收系数，突破单组分材料在可见光波段吸收弱的瓶颈。

制氢效率极高

太阳能制氢效率高达50.84%，远超同类材料，且可通过双轴应变进一步调控。

高消光比

zigzag方向消光比达163.7，作为光电探测器可实现高信噪比探测。

应用场景

• 人工光合作用：实现高效太阳能到氢燃料的转化，模拟自然光合作用。
• 光催化：可见光区高吸收驱动水分解制氢或降解污染物。
• 催化材料：作为异质结催化剂，替代单组分材料提升光催化性能。
• 光学与光子学：强光吸收和光响应特性用于光电信号转换。
• 光电材料：高光电流和消光比适合制造高性能光电探测器。