柔軟なMo金属箔上の異種接合Bi2Se3/Sb2Se3による光電化学的水分解応用

ナノ構造の異種接合は、半導体材料の光電化学（PEC）性能を向上させるための効果的なアプローチであり、光生成された電荷キャリアの分離を促進します。ここでは、薄い柔軟なMo金属箔上のBi2Se3/Sb2Se3異種接合構造のPEC特性について報告します。ラマン分光法により、Bi2Se3とSb2Se3の構造組成と対応する振動モードが確認されました。X線回折は、ポリクリスタリン基板上でのBi2Se3の菱面体結晶構造とSb2Se3の斜方晶結晶構造を示しました。X線光電子分光法はさらに、化学的および電子的状態に対応するBi2Se3およびSb2Se3化合物の形成を明らかにしました。PEC測定は、0.5 M Na2SO4水溶液中で100 mW/cm2（AM 1.5G）に相当する太陽光照射下で実施され、Bi2Se3/Sb2Se3異種接合による光電流密度の向上（127.6 μA/cm2）が示されました。これは、裸のBi2Se3（7.5 μA/cm2）およびSb2Se3（76.5 μA/cm2）薄膜と比較して、より多くの活性サイトと光生成された電荷の容易な分離によるものです。この薄金属箔ベースの光電極に関する予備研究は、大面積のPEC水分解応用の未来的な製造への道を開いています。