Substitutional Cd Dopant as Photohole Transfer Mediator Boosting Photoelectrochemical Solar Energy Conversion of 2D Cd‐ZnIn2S4 Photoanode

掺杂剂 光电流 材料科学 能量转换效率 兴奋剂 接受者 纳米技术 动力学 光电子学 电化学 化学工程 化学 物理化学 电极 物理 量子力学 工程类 凝聚态物理
作者
Feng Pan,Liyuan Long,Zhenyu Li,Shiming Yan,Lei Wang,Gangyang Lv,Junjun Zhang,Jiahui Chen,Guijie Liang,Dunhui Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:3
标识
DOI:10.1002/smll.202304846
摘要

Abstract Fast recombination dynamics of photocarriers competing with sluggish surface photohole oxidation kinetics severely restricts the photoelectrochemical (PEC) conversion efficiency of photoanode. Here, a defect engineering strategy is developed to regulate photohole transfer and interfacial injection dynamics of 2D ZnIn 2 S 4 (ZIS). Via selectively introducing substitutional Cd dopant at Zn sites of the ZIS basal plane, energy band structure and surface electrochemical activity are successfully modulated in the Cd‐doped ZIS (Cd‐ZIS) nanosheet array photoanode. Comprehensive characterizations manifest that a shallow acceptor level induced by Cd doping and superior electrochemical activity make surface Cd dopants simultaneously act as capture centers and active sites to mediate photohole dynamics at the reaction interface. In depth photocarrier dynamics analysis demonstrates that highly efficient photohole capture of Cd dopants brings about effective space separation of photocarriers and acceleration of surface reaction kinetics. Therefore, the optimum 2D Cd‐ZIS achieves excellent PEC solar energy conversion efficiency with a photocurrent density of 5.1 mA cm −2 at 1.23 V RHE and a record of applied bias photon‐to‐current efficiency (ABPE) of 3.0%. This work sheds light on a microstructure design strategy to effectively regulate photohole dynamics for the next‐generation semiconducting PEC photoanodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
八九发布了新的文献求助10
1秒前
马柒柒发布了新的文献求助10
1秒前
迷人若冰完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
赘婿应助puijin采纳,获得30
4秒前
积极鱼完成签到 ,获得积分10
4秒前
身强力壮运气好完成签到,获得积分10
6秒前
chloe完成签到 ,获得积分10
6秒前
gej完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
华仔应助hahhh7采纳,获得10
6秒前
爱学习的婷完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
万能图书馆应助兴奋涵雁采纳,获得10
9秒前
Cy发布了新的文献求助30
9秒前
梅竹完成签到,获得积分10
10秒前
今夜不设防完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Madao发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
呆萌不正完成签到 ,获得积分10
16秒前
东风完成签到,获得积分10
17秒前
hahhh7发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
MAIDANG完成签到,获得积分10
22秒前
霜序发布了新的文献求助10
23秒前
Violet发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
布丁完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
小蘑菇应助sensen采纳,获得10
27秒前
大个应助Hommand_藏山采纳,获得10
28秒前
32秒前
33秒前
侯浩冬发布了新的文献求助30
33秒前
33秒前
伯云完成签到,获得积分10
33秒前
dongguoxia完成签到,获得积分20
34秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3775662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321243
关于积分的说明 10204340
捐赠科研通 3036109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666001
邀请新用户注册赠送积分活动 797244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757766