High carrier mobility along the [111] orientation in Cu2O photoelectrodes

光电阴极 材料科学 光电子学 载流子 各向异性 异质结 光伏 电子迁移率 Crystal(编程语言) 微晶 载流子寿命 单晶 飞秒 光学 光伏系统 化学 激光器 结晶学 物理 电子 冶金 计算机科学 程序设计语言 量子力学 生态学 生物
作者
Linfeng Pan,Linjie Dai,Oliver J. Burton,Lu Chen,Virgil Andrei,Youcheng Zhang,Dan Ren,Jinshui Cheng,Linxiao Wu,Kyle Frohna,Anna Abfalterer,Terry Chien‐Jen Yang,Wenzhe Niu,Meng Xia,Stephan Hofmann,Paul J. Dyson,Erwin Reisner,Henning Sirringhaus,Jingshan Luo,Anders Hagfeldt
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:628 (8009): 765-770 被引量:82
标识
DOI:10.1038/s41586-024-07273-8
摘要

Abstract Solar fuels offer a promising approach to provide sustainable fuels by harnessing sunlight 1,2 . Following a decade of advancement, Cu 2 O photocathodes are capable of delivering a performance comparable to that of photoelectrodes with established photovoltaic materials 3–5 . However, considerable bulk charge carrier recombination that is poorly understood still limits further advances in performance 6 . Here we demonstrate performance of Cu 2 O photocathodes beyond the state-of-the-art by exploiting a new conceptual understanding of carrier recombination and transport in single-crystal Cu 2 O thin films. Using ambient liquid-phase epitaxy, we present a new method to grow single-crystal Cu 2 O samples with three crystal orientations. Broadband femtosecond transient reflection spectroscopy measurements were used to quantify anisotropic optoelectronic properties, through which the carrier mobility along the [111] direction was found to be an order of magnitude higher than those along other orientations. Driven by these findings, we developed a polycrystalline Cu 2 O photocathode with an extraordinarily pure (111) orientation and (111) terminating facets using a simple and low-cost method, which delivers 7 mA cm −2 current density (more than 70% improvement compared to that of state-of-the-art electrodeposited devices) at 0.5 V versus a reversible hydrogen electrode under air mass 1.5 G illumination, and stable operation over at least 120 h.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
MchemG应助ho采纳,获得30
4秒前
wing完成签到 ,获得积分10
4秒前
浮游应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
mafukairi应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
风中冰香应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
santory应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
彭于晏应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
浮游应助猪猪hero采纳,获得10
7秒前
wanci应助猪猪hero采纳,获得30
7秒前
7秒前
7秒前
绿鬼蓝完成签到 ,获得积分10
8秒前
12秒前
猪猪hero发布了新的文献求助30
16秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
小离应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得150
18秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
缓慢耳机完成签到,获得积分20
21秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
Johnlian完成签到 ,获得积分10
25秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
29秒前
南风完成签到 ,获得积分10
31秒前
无心客应助小杨采纳,获得50
32秒前
32秒前
幼儿园老大完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
MchemG应助ho采纳,获得30
37秒前
john完成签到 ,获得积分10
39秒前
苹果大侠完成签到 ,获得积分10
41秒前
43秒前
斯文败类完成签到,获得积分10
43秒前
Xuz完成签到 ,获得积分10
43秒前
46秒前
xiaoguai完成签到 ,获得积分10
46秒前
耍酷的雪糕完成签到,获得积分10
49秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kolmogorov, A. N. Qualitative study of mathematical models of populations. Problems of Cybernetics, 1972, 25, 100-106 800
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5304275
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4450880
关于积分的说明 13849976
捐赠科研通 4337819
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2381673
邀请新用户注册赠送积分活动 1376668
关于科研通互助平台的介绍 1343751