用于 19% 直接水分解的单片光电化学器件
材料科学
2018-07-11 v1
摘要
近期光电化学器件在太阳能水分解效率方面的快速进展，增强了其实现可存储可再生能源的前景。高效的太阳能燃料发生器均采用串联光电极结构，且先进的集成器件结合了防腐保护层以及非均相催化剂。要实现接近热力学极限的性能，需要调整光电极的能带结构，以及暴露于电解质中的表面层的光学和电子性质。在此，我们报告了一种单片器件架构，其表现出降低的表面反射率，并结合了使寄生光吸收最小化的金属 Rh 纳米颗粒催化剂层。此外，光阴极上的锐钛矿 TiO2 保护层为析氢反应创造了有利的内部能带排列。在酸性电解质中获得了 19.3% 的初始太阳能制氢效率，在中性 pH 条件下（模拟阳光下）达到了 18.5% 的效率。
引用
@article{arxiv.1706.01493,
title = {Monolithic Photoelectrochemical Device for 19% Direct Water Splitting},
author = {Wen-Hui Cheng and Matthias H. Richter and Matthias M. May and Jens Ohlmann and David Lackner and Frank Dimroth and Thomas Hannappel and Harry A. Atwater and Hans-Joachim Lewerenz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01493},
year = {2018}
}
备注
35 pages, 3 figures, 12 supplementary figures, 1 supplementary table