SCMs|设计并构建I型SnSe2/ZnS异质结构提升其光电化学探测及水分解性能

二维范德瓦尔斯异质结构广泛应用于光电化学(PEC)型光电探测器、水分解和太阳能电池等光电器件中. 其中, I型异质结构对于设计新型光电器件至关重要, 然而其能带排列对光电响应的影响尚不清楚. 

近日, 西北大学徐新龙教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文, 利用两步物理气相沉积法构建了I型SnSe₂/ZnS异质结构, 并通过紫外光电子能谱和X射线光电子能谱进行了验证. 基于I型SnSe₂/ZnS异质结构的光电化学探测器在紫外可见范围内具有良好的光响应、高稳定性和高灵敏度. SnSe₂/ZnS的光响应可达172.60 μA W⁻¹, 分别是单一ZnS和SnSe₂样品的7.4和2.0倍. 并且, SnSe₂/ZnS异质结构具有较高的光电催化分解水活性, 在2 h内总产氢量可达81.25 μmol cm⁻². SnSe₂/ZnS异质结优异的光电探测和水分解性能主要源于其更高的光利用率和高效电荷传输的协同作用. 

本工作为通过构建I型异质结构来提高光电响应并设计高性能光电探测器和水分解等光电器件提供了一种新方法.

文章信息

Xue, X., Lu, C., Luo, M. et al. Type-I SnSe₂/ZnS heterostructure improving photoelectrochemical photodetection and water splitting. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-022-2156-y

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