Enhanced solar water oxidation and unassisted water splitting using graphite-protected bulk heterojunction organic photoactive layers

光活性层 光电流 材料科学 聚合物太阳能电池 能量转换效率 分解水 有机太阳能电池 光电子学 化学工程 催化作用 化学 光催化 聚合物 有机化学 复合材料 工程类
作者
Mátyás Dabóczi,Flurin Eisner,Joel Luke,Shi Wei Yuan,Noof Al Lawati,Maoqing Zhi,Mengya Yang,Jolanda Simone Müller,Katherine Stewart,Ji‐Seon Kim,Jenny Nelson,Salvador Eslava
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41560-025-01736-6
摘要

Abstract Polymer donors and non-fullerene acceptors have played an important role as photoactive materials in the development of high-efficiency organic solar cells and have immense potential in devices for direct solar hydrogen generation. However, their use in direct solar water-splitting devices has been limited by their instability in aqueous environment and recombination losses at the interface with catalysts. Here we report anodes containing PM6:D18:L8-BO photoactive layers reaching high solar water oxidation photocurrent density over 25 mA cm −2 at +1.23 V versus reversible hydrogen electrode and days-long operational stability. This was achieved by integrating the organic photoactive layer with a graphite sheet functionalized with earth-abundant NiFeOOH water oxidation catalyst, which provides both water resistance and electrical connection between the catalyst and the photoactive layer without any losses. Using monolithic tandem anodes containing organic PM6:D18:L8-BO and PTQ10:GS-ISO photoactive layers, we achieve a solar-to-hydrogen efficiency of 5%. These results pave the way towards high-efficiency, stable and unassisted solar hydrogen generation by low-cost organic photoactive materials.
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
WaEi完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
9秒前
舒适的天奇完成签到 ,获得积分10
11秒前
猪猪hero完成签到,获得积分0
16秒前
hhllhh完成签到,获得积分10
16秒前
moon完成签到 ,获得积分10
18秒前
隐形芯完成签到 ,获得积分10
28秒前
35秒前
Glitter完成签到 ,获得积分10
43秒前
新奇完成签到 ,获得积分10
44秒前
淡淡的白羊完成签到 ,获得积分10
45秒前
愛研究完成签到,获得积分10
57秒前
1分钟前
溯溯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
能干的荆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
万能图书馆应助hhh采纳,获得10
1分钟前
HCT发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
勤恳书包完成签到,获得积分10
1分钟前
fanfan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
盼盼完成签到,获得积分10
1分钟前
香蕉觅云应助HCT采纳,获得10
1分钟前
等待的幼晴完成签到,获得积分10
1分钟前
Auhaha完成签到 ,获得积分10
1分钟前
泡泡茶壶o完成签到 ,获得积分10
1分钟前
发财小鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
活泼初之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mengmenglv完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lj完成签到,获得积分10
1分钟前
Sophie完成签到,获得积分10
1分钟前
超级灰狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雍州小铁匠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐观海云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缥缈的幻雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shanshan完成签到,获得积分10
1分钟前
Ortho完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lr完成签到 ,获得积分10
1分钟前
为你钟情完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3976735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3520831
关于积分的说明 11204873
捐赠科研通 3257630
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798814
邀请新用户注册赠送积分活动 877897
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806663