Mitigating carrier loss in photoelectrochemical photocathodes: An approach combining optical computation and experimental validation

计算 光电子学 材料科学 光电化学 光电化学电池 计算机科学 化学 电化学 电极 物理化学 算法 电解质
作者
Jialin Shao,Yujie Wang,Huiya Liu,Rui Hao,Lili Luo,Yingtao Li,Jason K. Cooper,Zemin Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:126 (22)
标识
DOI:10.1063/5.0273633
摘要

Metal oxide semiconductors hold significant promise for overcoming bottlenecks in optoelectronic devices, such as stability and power density limitations. However, their performance has been severely constrained by substantial carrier losses caused by small polaron hopping mechanisms. Understanding and mitigating these losses is critical for advancing the efficiency of optoelectronic technologies. In this work, we integrate an optical transfer matrix model with quantum efficiency measurements to analyze minority carrier dynamics in p-type CuBi2O4 (CBO) photocathodes. This approach reveals significant bulk recombination losses, and improvements were achieved through a textured film approach using rapid thermal annealing. Consequently, the textured CBO photocathodes with oriented grains achieved a notable enhancement in the photoelectrochemical performance, reaching a photocurrent density of 1.96 mA cm−2. Carrier loss analysis within the film indicates that the textured films significantly increase the electrons' collection length to 83 nm and reduce the bulk loss from 80% to 70%. This work provides a quantitative analysis and collection remediations of photocarriers in photoelectronic thin films.
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
hipig完成签到 ,获得积分10
3秒前
12秒前
唠叨的凌雪完成签到,获得积分10
13秒前
申燕婷完成签到 ,获得积分10
13秒前
TianFuAI完成签到,获得积分10
13秒前
白江虎发布了新的文献求助10
18秒前
科钱钱完成签到 ,获得积分10
19秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
qingmoheng应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
科研王应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研王应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
yeahCZY应助一个小胖子采纳,获得10
25秒前
慕青应助白江虎采纳,获得10
26秒前
柯友卉完成签到,获得积分10
28秒前
一个小胖子完成签到,获得积分10
40秒前
漂亮的秋天完成签到 ,获得积分10
42秒前
tu完成签到 ,获得积分10
43秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
49秒前
俭朴的芝麻完成签到,获得积分10
51秒前
王昭完成签到 ,获得积分10
53秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
53秒前
嘻嘻不嘻嘻完成签到 ,获得积分10
54秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
58秒前
慕何完成签到 ,获得积分10
1分钟前
南浔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高高的以山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qqqdewq完成签到,获得积分10
1分钟前
高大厉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
自信的高山完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625957
关于积分的说明 14597178
捐赠科研通 4566766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503614
邀请新用户注册赠送积分活动 1481546
关于科研通互助平台的介绍 1453063