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西工大李炫华Nature Energy:内量子效率超过100%!
来源: 时间:2023-04-21 14:52:31 浏览:1052次

第一作者:Youzi Zhang

通讯作者:李炫华教授

通讯单位:西北工业大学

DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-023-01242-7



研究背景

多重激子产生(Multiple exciton generation, MEG),即通过吸收一个高能光子产生两个或多个电子-空穴对,可以提高光吸收器件的效率。然而,在光催化制氢中,这种效应的证明仍然很少。此外,许多用于全水分解的光催化系统存在较差的电荷载流子分离。基于此,西北工业大学李炫华教授等人报道了一种CdTe量子点/钒掺杂的硫化铟(CdTe/V-In2S3)光催化剂,其具有内置的电场和级联能带结构,足以有效地提取激子和分离载流子,从而使MEG能够制取氢气。



文章要点

1、通过CdTe中的量子效应和V-In2S3的掺杂工程实现了可调谐的能带结构,导致CdTe/V-In2S3界面内置电场强度比初始CdTe/V-In2S3增强了14倍。

2、在350 nm波长光催化制氢气时,CdTe/V-In2S3的内部量子效率为114% ,证明了MEG效应的利用。此外,该光催化剂的太阳能转化为氢气的效率为1.31%。



图文展示

图1. CdTe量子点和V-In2S3的能带结构

 

图2. CdTe/V-In2S3的形貌和结构表征

 

图3. CdTe/V-In2S3的界面内置电场

图4. CdTe/V-In2S3的界面载流子传输动力学和MEG效应

图5. CdTe/V-In2S3的光催化性能

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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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