清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

An In0.42Ga0.58N tunnel junction nanowire photocathode monolithically integrated on a nonplanar Si wafer

光电阴极 材料科学 光电流 纳米线 光电子学 薄脆饼 半导体 带隙 能量转换效率 分解水 量子隧道 氮化物 光电导性 量子效率 电子 纳米技术 光催化 图层(电子) 物理 量子力学 催化作用 化学 生物化学
作者
Yongjie Wang,Srinivas Vanka,Jiseok Gim,Yuanpeng Wu,Ronglei Fan,Yazhou Zhang,Jinwen Shi,Mingrong Shen,Robert Hovden,Zetian Mi
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:57: 405-413 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2018.12.067
摘要

Group III-nitride semiconductors exhibit many ideal characteristics for solar water splitting, including a tunable energy bandgap across nearly the entire solar spectrum and suitable band edge positions for water oxidation and proton reduction under visible and near-infrared light irradiation. To date, however, the best reported energy conversion efficiency for III-nitride semiconductor photocathodes is still below 1%. Here we report on the demonstration of a relatively efficient p-type In0.42Ga0.58N photocathode, which is monolithically integrated on an n-type nonplanar Si wafer through a GaN nanowire tunnel junction. The open pillar design, together with the nonplanar Si wafer can significantly maximize light trapping, whereas the tunnel junction reduces the interfacial resistance and enhances the extraction of photo-generated electrons. In addition, photodeposited Pt nanoparticles on InGaN nanowire surfaces significantly improve the cathodic performance. The nanowire photocathode exhibits a photocurrent density of 12.3 mA cm−2 at 0 V vs. RHE and an onset potential of 0.79 V vs. RHE under AM 1.5 G one-sun illumination. The maximum applied bias photon-to-current efficiency reaches 4% at ~0.52 V vs. RHE, which is one order of magnitude higher than the previously reported values for III-nitride photocathodes. Significantly, no performance degradation was measured for over 30 h solar water splitting with a steady photocurrent density ~12 mA cm−2 without using any extra surface protection, which is attributed to the spontaneous formation of N-terminated surfaces of InGaN nanowires to protect against photocorrosion.

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
吴宵完成签到,获得积分0
6秒前
杨杨完成签到,获得积分10
11秒前
愔愔应助小花排草采纳,获得60
15秒前
wang完成签到,获得积分10
19秒前
艳艳宝完成签到 ,获得积分10
35秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
Tiny完成签到 ,获得积分10
51秒前
Mr.Ren完成签到,获得积分10
1分钟前
光下微尘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
我很厉害的1q完成签到,获得积分10
1分钟前
游泳池完成签到,获得积分10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qianzhihe2完成签到,获得积分10
1分钟前
新威宝贝发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
勤奋的一手完成签到,获得积分10
2分钟前
clm完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ybwei2008_163完成签到,获得积分10
2分钟前
www完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
学术骗子小刚完成签到,获得积分10
2分钟前
xh发布了新的文献求助10
3分钟前
然大宝完成签到,获得积分10
3分钟前
科研啄木鸟完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xh完成签到,获得积分10
3分钟前
平常万言完成签到 ,获得积分10
3分钟前
NINI完成签到 ,获得积分10
3分钟前
寡核苷酸小白完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
三三完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Hi完成签到,获得积分10
4分钟前
wood完成签到,获得积分10
4分钟前
cat完成签到 ,获得积分10
4分钟前
默默问芙完成签到,获得积分10
4分钟前
naczx完成签到,获得积分0
4分钟前
思源应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
毛毛弟完成签到 ,获得积分10
4分钟前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7578095
关于积分的说明 16139776
捐赠科研通 5160242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763291
邀请新用户注册赠送积分活动 1743087
关于科研通互助平台的介绍 1634233