An Organic Semiconductor Photoelectrochemical Tandem Cell for Solar Water Splitting

光电阴极 光电流 分解水 材料科学 电解质 光电化学电池 可逆氢电极 串联 聚合物太阳能电池 光电子学 半导体 能量转换效率 法拉第效率 电极 有机半导体 异质结 太阳能电池 光催化 工作电极 化学 复合材料 物理 有机化学 物理化学 催化作用 电子 量子力学
作者
Dan Zhang,Han‐Hee Cho,Jun‐Ho Yum,Mounir Mensi,Kevin Sivula
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (42) 被引量:22
标识
DOI:10.1002/aenm.202202363
摘要

Abstract Photoelectrochemical cells employing organic semiconductors (OS) are promising for solar‐to‐fuel conversion via water splitting. However, despite encouraging advances with the half reactions, complete overall water splitting remains a challenge. Herein, a robust organic photocathode operating in near‐neutral pH electrolyte by careful selections of a semiconducting polymer bulk heterojunction (BHJ) blend and organic charge‐selective layer is realized. The optimized photocathode produces a photocurrent density of >4 mA cm −2 at 0 V vs the reversible hydrogen electrode ( V RHE ) for solar water reduction with noticeable operational stability (retaining ≈90% of the initial performance over 6 h) at pH 9. Combining the optimized BHJ photocathode with a benchmark BHJ photoanode leads to the demonstration of a large‐area (2.4 cm 2 ) organic photoelectrochemical tandem cell for complete solar water splitting, with a predicted solar‐to‐hydrogen (STH) conversion efficiency of 0.8%. Under unassisted two‐electrode operation (1 Sun illumination) a stabilized photocurrent of 0.6 mA and an STH of 0.3% are observed together with near unity Faradaic efficiency of H 2 and O 2 production.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
萌芽完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
wanci应助Lili采纳,获得10
2秒前
核探测发布了新的文献求助10
4秒前
wang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
kk应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
好困应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
cookie发布了新的文献求助10
5秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
苹果应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
香蕉觅云应助超文献采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
良辰应助木头采纳,获得10
8秒前
8秒前
ttm1983完成签到,获得积分10
9秒前
joker完成签到 ,获得积分10
9秒前
刘期岜完成签到 ,获得积分20
12秒前
林夏果完成签到,获得积分10
12秒前
闾丘志泽完成签到,获得积分10
13秒前
听思念渐近完成签到,获得积分10
13秒前
斯文败类应助emotional_damage采纳,获得10
14秒前
YHF2完成签到,获得积分10
15秒前
老薛完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788251
关于积分的说明 7785413
捐赠科研通 2444284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299869
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625639
版权声明 601023