Enabling unassisted solar water splitting by iron oxide and silicon.
Enabling unassisted solar water splitting by iron oxide and silicon.
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通过氧化铁和硅实现无辅助太阳能分解水
DOI：
10.1038/ncomms8447
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发表时间：
2015-06-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
Wang, Dunwei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jang, Ji-Wook;Du, Chun;Ye, Yifan;Lin, Yongjing;Yao, Xiahui;Thorne, James;Liu, Erik;McMahon, Gregory;Zhu, Junfa;Javey, Ali;Guo, Jinghua;Wang, Dunwei
光电化学（PEC）水分解有望解决大规模太阳能储能问题。然而，它的发展一直受到光阳极性能差的阻碍，特别是在它们的光电压产生能力方面。迄今为止，已经报道了许多使用光伏组件来纠正无辅助太阳能水分解缺陷的例子。在这里，我们表明，通过使用赤铁矿原型光阳极材料作为研究工具，表面或表面附近的结构紊乱是导致低光伏的重要原因。我们开发了一种简单的再生长策略来减少表面紊乱，因此，实现了0.45 V的导通电压（相对于可逆氢电极）。这一结果使我们能够构建一个具有赤铁矿光阳极和硅光电阴极的光电化学装置，以0.91%的总效率分解水，分别使用nifeox和TiO2/Pt覆盖层。
Photoelectrochemical (PEC) water splitting promises a solution to the problem of large-scale solar energy storage. However, its development has been impeded by the poor performance of photoanodes, particularly in their capability for photovoltage generation. Many examples employing photovoltaic modules to correct the deficiency for unassisted solar water splitting have been reported to-date. Here we show that, by using the prototypical photoanode material of haematite as a study tool, structural disorders on or near the surfaces are important causes of the low photovoltages. We develop a facile re-growth strategy to reduce surface disorders and as a consequence, a turn-on voltage of 0.45 V (versus reversible hydrogen electrode) is achieved. This result permits us to construct a photoelectrochemical device with a haematite photoanode and Si photocathode to split water at an overall efficiency of 0.91%, with NiFeOxand TiO2/Pt overlayers, respectively.
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影响因子：
16.6
作者：
Abdi, Fatwa F.;Han, Lihao;van de Krol, Roel
通讯作者：
van de Krol, Roel
DOI：
10.1073/pnas.1118326109
发表时间：
2012-09-25
影响因子：
11.1
作者：
Barroso, Monica;Mesa, Camilo A.;Durrant, James R.
通讯作者：
Durrant, James R.
影响因子：
3.9
作者：
Wang, Heli;Deutsch, Todd;Turner, John A.
通讯作者：
Turner, John A.
影响因子：
56.9
作者：
Luo, Jingshan;Im, Jeong-Hyeok;Graetzel, Michael
通讯作者：
Graetzel, Michael
影响因子：
41.2
作者：
Lin, Fuding;Boettcher, Shannon W.
通讯作者：
Boettcher, Shannon W.