近年來,鹵化鉛鈣鈦礦作為一種極具潛力的光電化學(PEC)太陽能水分解吸收材料引起了人們的極大關注。然而,電荷積累誘導的離子在界面處遷移導致鈣鈦礦降解和效率損失。為了抑制電荷積累并提高鈣鈦礦光陽極的PEC性能,延世大學Jooho Moon提出了一種簡單的界面工程,用乙氧基化聚乙烯亞胺(PEIE)和氯苯磺酸(CBSA)的混合物來修飾SnO2/鈣鈦礦界面。
本文要點:
1) CBSA+PEIE混合處理有效地鈍化了SnO2中的氧空位,并調節了SnO2和鈣鈦礦之間的能帶排列。混合物處理的協同效應促進了在SnO2/鈣鈦礦界面的有效載流子提取,增強了PEC性能,并提高了器件的穩定性。
2) 鈣鈦礦光陽極具有12.9%的外加偏壓光子-電流效率,并具有225小時的耐久性。此外,作者使用鈣鈦礦光電極實現了無偏壓的太陽能水分解,并且具有10.9%的太陽能制氫效率和22小時的連續穩定性。
Juwon Yun et.al Conductive Passivator and Dipole Layer Mixture Enabling High-Performance Stable Perovskite Photoelectrode-Based Solar Water Splitting Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202301693