Bifunctional g-GaN/Si9C15 S-scheme heterojunction for efficient photocatalytic hydrogen evolution and photodetector

双功能 光催化 异质结 光电探测器 材料科学 光电子学 制氢 化学 纳米技术 催化作用 生物化学 有机化学
作者
Enling Li,Yanbo Dong,Zhen Cui,Yang Shen,Deming Ma,Zhihao Yuan,Kunqi Yang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:658: 159851-159851
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159851
摘要

S-scheme heterojunctions are commonly applied in optoelectronic devices and photocatalytic materials to achieve effective charge separation and enhance photocatalytic activity. In this study, the electronic, optical, and electrical behaviors as well as the photocatalytic water splitting performance of the g-GaN/Si9C15 S-scheme heterojunction have been researched using first-principles. The results suggest that the g-GaN/Si9C15 heterojunction is energetically, thermally, and dynamically stable. The g-GaN/Si9C15 heterojunction belongs to the S-scheme photocatalyst with the g-GaN as the oxidant and the Si9C15 as the reductant, and its band edge positions cross the standard water oxidation and reduction potentials. The g-GaN/Si9C15 heterojunction has a power conversion efficiency of 11.03 % and a large carrier mobility of 20.98 × 103 cm2 V−1 s−1. The small overpotential of 0.076 V is favorable for the occurrence of the hydrogen evolution reaction, and the oxygen evolution reaction of the g-GaN/Si9C15 heterojunction can spontaneously proceed when U = 1.23 V. The g-GaN/Si9C15 heterojunction exhibits a large solar-to-hydrogen efficiency of 25.58 %. Moreover, the g-GaN/Si9C15 heterojunction has a high photocurrent and a large extinction ratio. In conclusion, the g-GaN/Si9C15 heterojunction holds potential applications in photocatalytic water splitting and photodetector.
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
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
似冲完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
NexusExplorer应助清水采纳,获得10
4秒前
4秒前
第二菜完成签到,获得积分10
5秒前
华仔应助雪山采纳,获得10
5秒前
5秒前
yanyan发布了新的文献求助10
6秒前
完美出奇制胜完成签到,获得积分10
6秒前
tc驳回了SciGPT应助
6秒前
HY完成签到,获得积分10
7秒前
cherish发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI5应助cherish采纳,获得10
12秒前
平淡的芷卉完成签到,获得积分10
12秒前
充电宝应助yql采纳,获得10
12秒前
12秒前
LL发布了新的文献求助10
12秒前
Delili完成签到,获得积分20
13秒前
半纸完成签到,获得积分10
14秒前
诗轩发布了新的文献求助10
14秒前
愉快雅山完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Zack完成签到,获得积分10
16秒前
善良的梦槐应助1234采纳,获得10
16秒前
8R60d8应助1234采纳,获得10
16秒前
阿腾发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
敬老院N号应助Delili采纳,获得30
17秒前
一一完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
科研通AI5应助繁荣的豁采纳,获得10
19秒前
完美世界应助茶末采纳,获得10
19秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
材料概论 周达飞 ppt 500
Nonrandom distribution of the endogenous retroviral regulatory elements HERV-K LTR on human chromosome 22 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
科学教育中的科学本质 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3806811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3351524
关于积分的说明 10354611
捐赠科研通 3067340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1684489
邀请新用户注册赠送积分活动 809716
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 765635