通过化学方法对硅（Si）进行纳米/微米结构化由于其在宽光谱范围内具有优异的光捕获能力而引起了极大的关注。目前的研究主要集中在合成的陶瓷形的微纹理，使两个反射的表面上，而在很大程度上忽略了上级的光捕获潜力的倒金字塔硅（SiIP）微纹理，理论上允许三个反射。此外，对倒金字塔黑硅用于太阳能驱动的析氢的应用的研究有限。本研究报道了使用铜辅助化学蚀刻（Cu-ACE）方法合成均匀排列的倒置的织构黑硅，以提高太阳能驱动的水裂解制氢的效率。系统分析了铜纳米粒子（NP）副产物铜局域表面等离子体共振（Cu-LSPR）的形成机理及其对光电化学活性的影响。为了减少侧壁缺陷并使光生载流子复合最小化，用四甲基氢氧化铵（TMAH）处理SiIP的表面。通过离子注入形成垂直PN结，降低了SiIP的外偏压。此外，通过原子层沉积（ALD）沉积均匀的TiO_2抗反射层，在300-1100 nm波长范围内将SiIP-T4的平均反射率降低至5.78%。电沉积MoS纳米颗粒和Pt纳米颗粒以改善填充因子并增强HER动力学。在优化催化剂负载的情况下，n+pSiIP-T4/TiO 2/Pt 80 mC电极在0 V vs. RHE下实现了8.0 mA cm−2的光电流密度，在0.24 V vs. RHE下实现了0.93%的外加偏压光电流效率（ABPE），以及91 μF cm−2的双层电容（Cdl）。与SiIP光电阴极相比，起始电位（Von）相对于RHE正移约1.13 V至0.49 V，并且光电阴极在酸性电解质中以相对于RHE的0 V连续操作27 h。这些结果表明，SiIP具有显著的PEC析氢潜力，通过结构和表面工程可实现进一步的性能优化。

相关研究成果以“Enhanced solar hydrogen evolution by laminated integration of n+p-SiIP/TiO2/Pt inverted pyramid black Si photocathode”发表在Journal of Alloys and Compounds。