Defect Engineering for Tuning the Photoresponse of Ceria-Based Solid Oxide Photoelectrochemical Cells

材料科学 光电化学电池 兴奋剂 电解质 光电化学 氧化物 钐 开路电压 光电效应 吸收(声学) 薄膜 光电子学 电化学 氧化还原 纳米技术 载流子 化学工程 电极 电压 无机化学 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 复合材料 冶金
作者
Yanuo Shi,Lianzhou Wang,Ziyu Wang,Giovanni Vinai,Luca Braglia,Piero Torelli,C. Aruta,Enrico Traversa,Weimin Liu,Nan Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (1): 541-551 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acsami.0c17921
摘要

Solid oxide photoelectrochemical cells (SOPECs) with inorganic ion-conducting electrolytes provide an alternative solution for light harvesting and conversion. Exploring potential photoelectrodes for SOPECs and understanding their operation mechanisms are crucial for continuously developing this technology. Here, ceria-based thin films were newly explored as photoelectrodes for SOPEC applications. It was found that the photoresponse of ceria-based thin films can be tuned both by Sm-doping-induced defects and by the heating temperature of SOPECs. The whole process was found to depend on the surface electrochemical redox reactions synergistically with the bulk photoelectric effect. Samarium doping level can selectively switch the open-circuit voltages polarity of SOPECs under illumination, thus shifting the potential of photoelectrodes and changing their photoresponse. The role of defect chemistry engineering in determining such a photoelectrochemical process was discussed. Transient absorption and X-ray photoemission spectroscopies, together with the state-of-the-art in operando X-ray absorption spectroscopy, allowed us to provide a compelling explanation of the experimentally observed switching behavior on the basis of the surface reactions and successive charge balance in the bulk.

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
核桃的应助被合不着采纳,获得30
1秒前
怀抱2781完成签到,获得积分10
1秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
1秒前
10秒前
13秒前
科研通AI6.2的应助被英吉利25采纳,获得10
14秒前
雪山大地发布了新的文献求助10
19秒前
充电宝的应助被flyinglin采纳,获得10
19秒前
科研通AI6.2的应助被flyinglin采纳,获得20
19秒前
科研通AI6.2的应助被flyinglin采纳,获得10
19秒前
脑洞疼的应助被flyinglin采纳,获得10
20秒前
小蘑菇的应助被flyinglin采纳,获得20
20秒前
21秒前
拼搏忆文完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
英吉利25发布了新的文献求助80
25秒前
26秒前
27秒前
追寻紫夏完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
29秒前
缥缈的觅风完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
31秒前
32秒前
33秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
34秒前
35秒前
山南水北发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
36秒前
Shiyuzz完成签到 ,获得积分10
39秒前
Tysonqu完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
41秒前
44秒前
等于几都行完成签到 ,获得积分0
46秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
46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
IEC 61400-27-1:2020 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8103015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9512970
关于积分的说明 21483921
捐赠科研通 7679238
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3409063
关于科研通互助平台的介绍 2536830
邀请新用户注册赠送积分活动 2449027