大連化物所硅基材料用于光電化學(xué)分解水的研究取得新進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所催化基礎(chǔ)國家重點實驗室、潔凈能源國家實驗室(籌)李燦團(tuán)隊在硅基半導(dǎo)體材料用于光電化學(xué)分解水的光陽極研究中取得新進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了單晶硅基光電極中的界面施主態(tài)缺陷能級是制約光電極效率的因素之一,成功對異質(zhì)結(jié)的界面能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控,有效提高光電極的電荷分離及水氧化效率。相關(guān)研究結(jié)果以全文的形式發(fā)表在《美國化學(xué)會會志》上(Tingting Yao, Can Li, et al, J. Am. Chem. Soc., 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b07188)。 ![]() 太陽能催化水分解反應(yīng)是未來解決能源問題和環(huán)境污染的理想途徑之一。半導(dǎo)體基光(電)催化劑中,光生載流子被有效分離和遷移至光催化劑表面參與水分解反應(yīng),是提高光催化效率的關(guān)鍵。李燦團(tuán)隊長期致力于解決這一關(guān)鍵問題,相繼在國際上提出了“異質(zhì)結(jié)”(J. Am. Chem. Soc., 2008, DOI: 10.1021/ja8007825)、“異相結(jié)”(Angew. Chem. Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201207554)和“晶面間電荷分離”(Nat. Commun., 2013, DOI:10.1038/ncomms2401)等策略來促進(jìn)光生電荷分離。然而,由于電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在結(jié)界面上,光電極的光伏特性往往與界面能帶結(jié)構(gòu)和性質(zhì)緊密相關(guān)。但是截至目前,關(guān)于電荷在硅基光電極界面能級上的分離和傳輸機(jī)理并不明確。 |