Promising GeSe Nanosheet-Based Thin-Film Photocathode for Efficient and Stable Overall Solar Water Splitting
Promising GeSe Nanosheet-Based Thin-Film Photocathode for Efficient and Stable Overall Solar Water Splitting
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基于 GeSe 纳米片的薄膜光电阴极有望实现高效稳定的整体太阳能水分解
DOI：
10.1021/acscatal.9b00035
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发表时间：
2019-03
期刊：
影响因子：
12.9
通讯作者：
Jiang Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Kang;Huang Dingwang;Yu Le;Feng Kuang;Li Lintao;Harada Takashi;Ikeda Shigeru;Jiang Feng
系统地研究了复合半导体GeSe纳米片薄膜在太阳能水分解中的应用。快速热升华法制备的p型GeSe薄膜具有片状的晶粒结构和均匀的元素分布，适合用于太阳能制氢光电阴极。在GeSe表面沉积CdS层可以有效地提高其光电化学性能，因为CdS/GeSe界面形成了p-n结，提高了光激发载流子的分离速率。此外，在CdS/GeSe光电阴极下沉积TiO2覆盖层的原子层不仅可以保护CdS免受光腐蚀，还可以减少表面复合，从而普遍提高光电阴极的性能。得到的Pt-TiO2/CdS/GeSe光电阴极在0 VRHE下产生了~ 10.5 mA/cm2，并呈现出~ 0.45 VRHE的起始电位。计算的半电池太阳能制氢（HC-STH）效率…
Compound semiconductor GeSe nanosheet-based thin films were systematically researched for application in solar water splitting. p-type GeSe films obtained from the rapid thermal sublimation method have a sheetlike grain structure and a homogeneous elemental distribution, which is suitable for application in photocathodes for solar hydrogen production. Deposition of a CdS layer on top of GeSe was found to be effective in enhancing the photoelectrochemical properties due to the p–n junction formed at the interface of CdS/GeSe that enhances the separation rate of photoexcited carriers. Furthermore, the atomic layer deposition of the TiO2 overlayer under the CdS/GeSe photocathode not only protects the CdS from photocorrosion but also reduces surface recombination, which could generally enhance photocathode performance. The obtained Pt-TiO2/CdS/GeSe photocathode generated ∼10.5 mA/cm2 under 0 VRHE and presented an onset potential of ∼0.45 VRHE. The calculated half-cell solar-to-hydrogen (HC-STH) efficiency of ...
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