从Pt/Ru涂层的p型WSe2光阴管中得到的的演变
James R McKone1, Adam P Pieterick, Harry B Gray
1Division of Chemistry and Chemical Engineering and the Joint Center for Artificial Photosynthesis, California Institute of Technology, 1200 East California Blvd, Pasadena, California 91125, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 4, 2012
概括
研究人员开发了p型脱化物 (WSe2) 光阴管,以实现高效的进化. 这些WSe2光电极实现了7%以上的能量转换效率,并在各种电解质中表现出稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 二化 (WSe2) 是用于光催化应用的有前途的半导体材料.
- 开发高效和稳定的光阴极对于进化反应 (HER) 至关重要.
研究的目的:
- 使用化学蒸汽运输合成晶体p型WSe2光阴.
- 为了评估WSe2对HER的光电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 化学蒸汽传输 (CVT) 方法用于生长p型WSe2晶体.
- 贵金属催化剂在WSe2.2上沉积.
- 在模拟太阳照明下进行光电化学测量 (空气质量1.5G).
主要成果:
- 对于HER,p-WSe2光阴极实现了>7%的能量转换效率.
- 光阴极在酸性和性电解质中表现出至少2小时的稳定性.
- 开放电路潜力接近肖克利二极管方程极限,表明有效的电荷载体行为.
- 少数载体的扩散长度为~1μm,光电密度限制在~15 mA cm(-2).
结论:
- 晶体p型WSe2是有效和稳定的进化光阴极的可行材料.
- 需要进一步优化,以克服扩散长度的限制,并提高光电流密度.
