【器件论文】溶液法制备的 Ga₂O₃ 覆层用于改善 CuBi₂O₄ 水还原光阴极的电子提取性能

        由金陵科技学院的研究团队在学术期刊Materials Science in Semiconductor Processing发布了一篇名为Solution-processed Ga₂O₃ overlayers for improved electron extraction in CuBi₂O₄ water-reduction photocathodes（溶液法制备的 Ga₂O₃ 覆层用于改善 CuBi₂O₄ 水还原光阴极的电子提取性能）的文章。

摘要

        p–n 结的建立对于提高光解水效率至关重要。然而，由于材料导电性差及载流子分离不足，其实际光电化学（PEC）性能常与理论预测存在显著差距。本研究提出了一种后处理策略，以构建 CuBi₂O₄/Ga₂O₃ 埋入型 p–n 结。通过对物理表征与电化学测试的综合分析发现，Ga₂O₃ 的引入显著减缓了 CuBi₂O₄ 表面的载流子复合，促进了光生电子-空穴对的传输，并提升了载流子分离效率。结果，该方法有效改善了 PEC 光解水性能。优化后的 CuBi₂O₄/Ga₂O₃ 光阴极实现光电流 −0.324 mA/cm²，相较于纯 CuBi₂O₄ 提升 18.2%。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.mssp.2025.110216