用于太阳能燃料生产的氧化物光电极、表面捕获和催化

水或二氧化碳的光电化学还原是可持续太阳能燃料的一条有前景的途径，但依赖于水氧化稳定光阳极的识别。像Fe2O3和BiVO4这样的半导体氧化物正受到广泛关注，作为有前景的材料。然而，它们在太阳水氧化过程中显示出一个主要缺点，即需要较大的超电位。在这篇观点文章中，我们批判性地审视了最近在表征和降低过电位方面的努力。最近通过多种技术观察到的半导体-液体界面处光生空穴的积累，以表面态模型进行合理化。瞬态吸收光谱和电化学阻抗光谱表明，旨在钝化表面捕获或提高反应速率（作为催化剂）的表面处理实际上表现得相同。这对与半导体光电极耦合时催化剂的定义提出了质疑。相反，瞬态光电流光谱的结果表明，确实发生了两种不同的损失机制，并且可以分别解决。