在過去的幾十年里，能帶排列理論已成為設計不同高性能半導體器件的基礎，例如光催化、光電催化、光電存儲和第三代光伏器件。最近，提出了法拉第結模型（耦合電子和離子轉移）來解釋這些半導體異質結中的電荷轉移現象。然而，經典的能帶排列理論無法解釋耦合的電子和離子轉移過程，因為它只調節電子轉移。因此，探索合適的設計理念來調節耦合電子和離子傳輸以提高半導體異質結的性能具有非常重要的意義。
在此，南京大學Wenjun Luo，南京郵電大學Hao Xin提出了一種電勢窗口排列理論，用于調節離子轉移并顯著提高MoS2/CdCu2ZnSnS4異質結光電陰極的光電催化性能。
文章要點
1）研究發現法拉第電位窗口，而不是中間層的能帶位置，是識別界面電荷轉移方向的標準。這一發現可以為設計具有合適的太陽能轉換和存儲潛在窗口的高性能半導體異質結提供不同的視角。
參考文獻
Dong, H., Pan, X., Gong, Y. et al. Potential window alignment regulating ion transfer in faradaic junctions for efficient photoelectrocatalysis. Nat Commun 14, 7969 (2023).
DOI：10.1038/s41467-023-43916-6
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43916-6
