光電陽極表面的金屬氧化物保護層使得大規模制備太陽能電池和太陽能化學合成成為可能。但是這種保護層的低光電壓同時也降低了各種應用的使用性能。
有鑒于此，Paul C. McIntyre課題組通過系統性對比金屬-絕緣體-半導體肖特基結疊層太陽能電池和掩蓋型pn結太陽能電池，發現了光伏電壓損失和金屬氧化物保護層導致的電子傳輸障礙的關系，并認為阻止損失必須在金屬-半導體界面保證一定數量的特征性的空穴。通過條件的優化，實現了高達630mV的光電壓。這是迄今為止水裂解反應中Si光電陽極所能達到的最高電壓。
圖1. 水裂解Si光電陽極中三種結合方式中保護層引起的傳輸障礙
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