基础研究 | 我区半导体光生载流子迁移基础研究取得新进展

近日,内蒙古大学化学化工学院王蕾教授团队在国际期刊《Advanced Energy Materials》刊登“微量Pt掺杂BiVO 4光阳极: 接近阈值的电荷分离效率”(Pt-Induced Defects Curing on BiVO 4Photoanodes for Near-Threshold Charge Separation)最新成果,该研究在半导体光生载流子迁移研究方面取得新进展。

该研究得到国家自然科学基金、内蒙古杰青培育基金、内蒙古大学青年科技英才培育项目资助以及内蒙古大学引进人才启动基金等项目的支持。

新型洁净能源氢能素来是新能源的研究热点,而光解水制氢是获得氢能的主要技术之一。太阳能制氢转换效率是光解水主要性能指标,半导体较低的光吸收和较高的载流子复合率是影响转换效率的首要因素。因此,如何高效地提高光电转换效率是当前光电催化研究领域的重中之重。

BiVO 4半导体是太阳能光电催化分解水制氢领域的重要材料之一。科研团队提出了一种通过烧结气氛调控BiVO 4中本征氧空位浓度梯度,进而使得半导体具有激活特性。进一步采用微量Pt元素掺杂抑制BiVO 4过量缺陷引起的电荷复合,在高电位处的表面分离效率接近100%。更重要的是,Pt:BiVO 4样品在 0.8 V RHE电位下表现出50小时的超强稳定性。这项工作为设计太阳能分解水制氢获得高性能和高稳定的光阳极提供了一种新思路。

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(来源:自治区科技厅基础研究处)

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