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用于高性能 Cu3BiS3 光电阴极的 Bi2S3-Cu3BiS3 混合相中间层，无辅助太阳能水分解效率为 2.33%
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2023-01-16 , DOI: 10.1002/advs.202206286 Subin Moon 1 , Jaemin Park 1 , Hyungsoo Lee 1 , Jin Wook Yang 2 , Juwon Yun 1 , Young Sun Park 1 , Jeongyoub Lee 1 , Hayoung Im 1 , Ho Won Jang 2 , Wooseok Yang 3, 4 , Jooho Moon 1
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为了实现实用的太阳能制氢，应开发具有高光电流密度和起始电位的低成本光电阴极。在此，利用Cu 3 BiS 3基光电阴极开发了一种高效且稳定的整体光电化学串联电池。利用Bi 2 S 3和Cu 3 BiS 3之间的晶体学相似性，采用两种硫源的一步溶液法制备Bi 2 S 3 -Cu 3 BiS 3混合中间层。平面 Cu 3 BiS 3薄膜顶部的细长 Bi 2 S 3 -Cu 3 BiS 3混合相 1D 纳米棒与可逆氢电极相比，在 0 V 下可实现 7.8 mA cm -2的高光电流密度，起始电位为 0.9 V RHE 。与单相 Cu 3 BiS 3薄膜光电阴极相比，性能的提高归因于通过独特的一维纳米结构增强的光散射和电荷收集、改进的电导率以及与 n 型 CdS 层更好的能带对准。使用最先进的 Mo:BiVO 4光阳极在无辅助条件下实现了 2.33% 的太阳能制氢效率，并具有超过 21 小时的优异稳定性。
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