Enriched Surface Oxygen Vacancies of Photoanodes by Photoetching with Enhanced Charge Separation

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作者
Shijia Feng,Tuo Wang,Bin Liu,Congling Hu,Lulu Li,Zhi‐Jian Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:59 (5): 2044-2048 被引量:162
标识
DOI:10.1002/anie.201913295
摘要

Abstract A facile photoetching approach is described that alleviates the negative effects from bulk defects by confining the oxygen vacancy (O vac ) at the surface of BiVO 4 photoanode, by 10‐minute photoetching. This strategy could induce enriched O vac at the surface of BiVO 4 , which avoids the formation of excessive bulk defects. A mechanism is proposed to explain the enhanced charge separation at the BiVO 4 /electrolyte interface, which is supported by density functional theory (DFT) calculations. The optimized BiVO 4 with enriched surface O vac presents the highest photocurrent among undoped BiVO 4 photoanodes. Upon loading FeOOH/NiOOH cocatalysts, photoetched BiVO 4 photoanode reaches a considerable water oxidation photocurrent of 3.0 mA cm −2 at 0.6 V vs. reversible hydrogen electrode. An unbiased solar‐to‐hydrogen conversion efficiency of 3.5 % is realized by this BiVO 4 photoanode and a Si photocathode under 1 sun illumination.
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