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Zusammenfassung BiVO4 als vielversprechender Halbleiterkandidat für die Photoanode zur solarbetriebenen Wasseroxidation leidet stets unter schlechten Eigenschaften beim Ladungstransport und photoinduzierter Selbstkorrosion. Hierbei wird durch gezielte Nutzung des photoinduzierten Selbstkorrosionsprozesses eine kontrollierbare photochemische Ätzmethode entwickelt, um rational eine Photoanode der asymmetrischen Heterojunktion BiVO4/BiOx aus facettierten BiVO4-Kristallarrays zu konstruieren. Im Vergleich zur BiVO4-Photoanode erzielt die resultierende BiVO4/BiOx-Photoanode eine über dreifache Steigerung der Kurzschluss-Photostromdichte (≈3,2 mA cm−2) und eine ≈75 mV negative Verschiebung des Photostrom-Startpotentials. Dies liegt an der Bildung der stark interagierenden homologen Heterojunktion, die die Photo-Trennungsverfahren fördert und die Photospannung an der Grenzfläche vergrößert. Bemerkenswerterweise bleibt die Photostromdichte auch nach 12 Stunden kontinuierlichem Betrieb bei ≈2,0 mA cm−2, während für die Kontroll-Photoanode von BiVO4 nur ≈0,1 mA cm−2 verbleibt. Darüber hinaus wurde die Faraday-Effizienz zur Wasserspaltung für die BiVO4/BiOx-Photoanode auf nahezu 100 % bestimmt. Der kontrollierbare photochemische Ätzprozess könnte neue Perspektiven für die Konstruktion homologer Heterojunktionen aus anderen Fotoelektrodenmaterialien eröffnen, die ähnliche Eigenschaften wie BiVO4 aufweisen.
Chen et al. (Do,) haben diese Frage untersucht.