Printed assemblies of GaAs photoelectrodes with decoupled optical and reactive interfaces for unassisted solar water splitting

分解水 半导体 材料科学 光电子学 薄脆饼 外延 堆栈(抽象数据类型) 能量转换效率 串联 基质(水族馆) 纳米技术 光电化学电池 光催化 电极 化学 图层(电子) 催化作用 计算机科学 复合材料 物理化学 地质学 程序设计语言 海洋学 电解质 生物化学
作者
Dongseok Kang,James L. Young,Haneol Lim,Walter Ellis Klein,Huandong Chen,Yuzhou Xi,Boju Gai,Todd Gregory Deutsch,Jongseung Yoon
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:2 (5) 被引量:172
标识
DOI:10.1038/nenergy.2017.43
摘要

Despite their excellent photophysical properties and record-high solar-to-hydrogen conversion efficiency, the high cost and limited stability of III–V compound semiconductors prohibit their practical application in solar-driven photoelectrochemical water splitting. Here we present a strategy for III–V photocatalysis that can circumvent these difficulties via printed assemblies of epitaxially grown compound semiconductors. A thin film stack of GaAs-based epitaxial materials is released from the growth wafer and printed onto a non-native transparent substrate to form an integrated photocatalytic electrode for solar hydrogen generation. The heterogeneously integrated electrode configuration together with specialized epitaxial design serve to decouple the material interfaces for illumination and electrocatalysis. Subsequently, this allows independent control and optimization of light absorption, carrier transport, charge transfer, and material stability. Using this approach, we construct a series-connected wireless tandem system of GaAs photoelectrodes and demonstrate 13.1% solar-to-hydrogen conversion efficiency of unassisted-mode water splitting. Photoelectrochemical devices based on III–V semiconductors have high performance potential but their cost and stability inhibit their wide application. Kang et al. make printed assemblies of GaAs-based photoelectrodes with separate optical and reactive interfaces, demonstrating water-splitting efficiency up to 13.1%.
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
刚刚
xiaolizi发布了新的文献求助30
刚刚
cc完成签到,获得积分10
刚刚
阿梨完成签到,获得积分10
1秒前
情怀的应助被无限玉米采纳,获得10
1秒前
1秒前
3秒前
3秒前
wst发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
Hello的应助被黄小保采纳,获得10
5秒前
5秒前
Ava的应助被含蓄平蓝采纳,获得10
6秒前
彭于晏的应助被罗伯特骚塞采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
气泡发布了新的文献求助10
7秒前
ty发布了新的文献求助10
8秒前
文兄完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
rsy发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
orixero的应助被我乐苦多采纳,获得10
10秒前
10秒前
传奇3的应助被杨锦采纳,获得10
11秒前
东起欧发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
御坂19090号完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
星辰大海的应助被yh采纳,获得10
14秒前
牧青的应助被初景采纳,获得80
15秒前
思源的应助被ma采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
卢小妹的应助被气泡采纳,获得10
17秒前
17秒前
18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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
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 8141413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541274
关于积分的说明 21645122
捐赠科研通 7725429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421324
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463521