用于高效太阳能转换的二维 $\beta$-PdX$_2$（X = S, Te）单层

Mukesh Jakhar; Ashok Kumar

doi:10.1039/D1TA10925A

用于高效太阳能转换的二维 $\beta$-PdX$_2$（X = S, Te）单层

材料科学 2023-05-23 v1

作者: Mukesh Jakhar , Ashok Kumar

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摘要

寻找用于水分解与光伏太阳能电池的高效且环境安全的光催化剂，对可再生太阳能的转换与存储至关重要。基于第一性原理计算，我们表明新型二维 $\beta$ -PdX $_2$ （X = S, Te）单层具有优异的稳定性及在太阳能转换应用中的巨大潜力。综合研究表明， $\beta$ -PdX $_2$ 单层呈现具有间接带隙的半导体特征、合适的能带对齐、高效的载流子分离以及高的太阳能到氢能（STH）效率，支撑其良好的光电子性能。表面催化与吸附/嵌入能计算揭示，光生空穴具有充足的驱动力使氢还原半反应自发进行，并具备在 $\beta$ -PdX $_2$ 单层上覆盖与纳入水分子的能力。此外， $\beta$ -PdX $_2$ 单层是具高性能光伏的激子太阳能电池的有前景的给体材料。更重要的是，由于所提出的 II 型异质结中具有合适的给体带隙与小的导带偏移，计算所得功率转换效率（PCE）高达约 23%（ $\beta$ -PdX $_2$ /WTe $_2$ ）、约 21%（ $\beta$ -PdX $_2$ /MoTe $_2$ ）与约 18%（ $\beta$ -PdTe2/ $\beta$ -PdX $_2$ ），使其成为太阳能转换应用的有前景候选材料。

关键词

β-PdX$_2$ 单层太阳能转换光催化水分解光伏第一性原理异质结功率转换效率

引用

@article{arxiv.2305.11924,
  title  = {Two-Dimensional $\beta$-PdX$_2$ (X = S, Te) Monolayers for Efficient Solar Energy Conversion Applications},
  author = {Mukesh Jakhar and Ashok Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.11924},
  year   = {2023}
}

备注

22 pages, 9 figures, Journal of Materials Chemistry A, 2022

用于高效太阳能转换的二维 $\beta$-PdX$_2$（X = S, Te）单层

摘要

关键词

引用

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