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将等离子体增感剂和电子继电器集成到ZnO/Au/CdS夹心纳米管阵列光阳极中,实现高效的太阳能-氢转换,效率达到3.2%( Integrating the plasmonic sensitizer and electron relay into ZnO/Au/CdS sandwich nanotube array photoanode for efficient solar-to-hydrogen conversion with 3.2% efficiency )
Y Wang W Wang J Fu Y Liang T Zhu
本文将等离子体增敏剂和电子继电器集成到ZnO/Au/CdS三明治纳米管阵列(NTA)中,构建了一种新型的光电化学(PEC)电池太阳能转化氢的光阳极。在无偏压模拟太阳光照射下,ZnO/Au/CdS夹层NTA光阳极的光电流高达6.5mA/cm,分别是ZnO和ZnO/Au NTA光阳极的24倍和14倍。ZnO/Au/CdS三明治NTA光阳极在0.72eV比RHE时的最高太阳能制氢效率为3.2%,分别是ZnO/Au的23倍和纯ZnO NTA光阳极的80倍。PEC和光致发光实验表明,Au NPs不仅作为等离子体增敏剂,通过等离子体和缺陷能发射的共振耦合作用,有效地将电子从ZnO缺陷能级转移到其导带,而且作为电子中继,将电子从CdS导带转移到ZnO导带,使ZnO/Au/CdS三明治NTAs获得了大大提高的PEC水分裂活性。这项工作为将等离子体增敏剂和电子继电器集成到光阳极中,实现太阳能向化学能的高效转化提供了一种新的策略。
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