Materiais bidimensionais ferroelectricos fornecem uma plataforma única para projetar dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos multifuncionais devido à sua polarização comutável e propriedades eletrônicas ajustáveis. Neste artigo, projetamos e estudamos uma heterojunção multifuncional de SiI/α-In2Se3. Os resultados calculados indicam que, quando a polarização de α-In2Se3 muda de para baixo (P↓) para para cima (P↑), uma transição de fase de semicondutor para metal pode ser induzida, mostrando seu potencial inerente para aplicações fotoelétricas reconfiguráveis. Além disso, as propriedades fotocatalíticas e o desempenho da célula solar de SiI/α-In2Se3↓ são estudados sistematicamente. Descobriu-se que SiI/α-In2Se3↓ apresenta um arranjo de bandas tipo-II típico, aumento da absorção de luz em uma ampla faixa espectral, uma banda proibida direta moderada e alta mobilidade de portadores de carga. Essas características permitem que seja usado como um fotocatalisador direto do tipo Z eficiente, alcançando uma eficiência solar-hidrogênio notável de 34,62%. Além disso, sob uma tensão biaxial de 1%, sua eficiência de conversão de energia é tão alta quanto 21,56%, indicando forte potencial de aplicação em células solares de alta eficiência. Este trabalho não apenas fornece uma compreensão profunda da relação estrutura-propriedade em heteroestruturas ferroelectricas de van der Waals, mas também destaca sua versatilidade e perspectivas importantes no desenvolvimento da próxima geração de optoeletrônica ajustável, sistemas fotocatalíticos avançados e células solares de alto desempenho.
Guo et al. (Mon,) estudaram esta questão.