一種模仿天然葉子功能的人造葉子最近引起了人們的廣泛關注，因為與有線光電電化學和光伏電化學系統(tǒng)相比，葉子具有最小的空間需求，低成本的太陽能制氫體系。但是，如何開發(fā)實用尺寸的太陽能水分解裝置仍然是一個挑戰(zhàn)，需要裝置滿足太陽能到氫的轉(zhuǎn)換效率超過10%，長期耐用性和可規(guī)模化的標準。
有鑒于此，蔚山科學技術院（UNIST）Jae Sung Lee、Sang Il Seok、Ji-Wook Jang等報道開發(fā)了面積為1 cm2的鈣鈦礦光電極，使用無缺陷、氯摻雜的甲脒型三碘化鉛作為光吸收劑，使用對紫外線不敏感的SnO2作為電子傳輸層。
本文要點：
（1）
該器件采用電催化劑沉積Ni進行封裝，器件具有非常高的光電流密度和穩(wěn)定性。制造一個可規(guī)模化的迷你尺寸人造葉片（16 cm2）。
（2）
通過光陽極和光電陰極結(jié)構(gòu)的并排/平行配置與1 cm2光電極的4 × 4陣列集成，在1個太陽光照射和無偏壓的太陽能分解水過程中，保持穩(wěn)定的“模塊級”（module-level）太陽能轉(zhuǎn)化為氫能效率11.2%。
參考文獻
Hansora, D., Mehrotra, R., Noh, E. et al. Scalable and durable module-sized artificial leaf with a solar-to-hydrogen efficiency over 10%. Nat Commun 16, 4186 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-59597-2
https://www.nature.com/articles/s41467-025-59597-2
