内蒙古大学王蕾Nano Energy: 诱导界面工程控制PEC HER BiVO4光阳极电子转移

2023年10月13日下午3:05 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 5

BiVO₄上的正面太阳光照射在光电化学(PEC)水分解中设计串联结构变得越来越重要。然而，BiVO₄/基底(例如FTO)的光生电荷界面复合比体/表面复合更严重，会影响电子转移到背面进行析氢反应(HER)。

内蒙古大学王蕾团队通过在BiVO₄/FTO之间插入PdO层来诱导界面工程，以控制电子转移。

作者应用PdO层作为有效的电子传输层，以显着减少界面光生电荷复合。在块状BiVO₄中掺杂微量的Pd，通过强的掺杂剂-主体相互作用来改变电子结构。

另外，BiVO₄中的反向梯度Pd掺杂可以很好地控制光生电荷，并增加氧空位。BiVO₄/PdO电极在太阳光对正面和背面照明下表现出相似的PEC性能。

在没有助催化剂条件下，该光阳极在1.23 V_RHE下达到高的4.90 mA cm^-2光电流，在AM 1.5G 照射下，电极在硼酸盐缓冲电解质中的起始电位为0.15 V_RHE，在0.6 V_RHE时的太阳能转换效率为1.72 %。另外，其也实现了超过80小时的光稳定性。

Steering electron transfer using interface engineering on front-illuminated robust BiVO₄ photoanodes. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106360

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内蒙古大学王蕾Nano Energy: 诱导界面工程控制PEC HER BiVO4光阳极电子转移

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