光电化学制氢可以直接有效地将太阳能转化为清洁、可持续的氢能。但以光阳极为例，光阳极电流的起始电位(V_onset)过高，不利于能量转换效率的提高，阻碍了PEC制氢的实际应用。

有鉴于此，中国科学技术大学俞书宏院士等人，提出了一种利用能带工程调控光电极起始电位的新思路，展示了一种由窄带隙半导体CdSeTe和宽带隙半导体CdS构成的具有低电压和高太阳能转换效率的新型四元合金纳米线光电阳极。

本文要点

1）通过水热法在CdSeTe纳米线表面包覆一层CdS纳米颗粒，进一步通过高温退火过程实现合金化，得到CdSSeTe纳米线(CSST NWs)。通过调整CdSeTe和CdS的物质的量比，可以实现对CSST NWs能带结构的调控。

2）通过能带结构的调制，可以实现PEC制氢的V_onset的负移，从而在较低的偏置电压下获得高的光电流。因此，在1单位太阳光照下对合金化镉基硫属化物光电阳极上的V_onset进行了0.7 VRHE的阴极位移。

总之，这种利用能带调制实现较低的V_onset和高能量转换效率的策略将为PEC制氢的工业应用提供更多可能性。

参考文献：

Guo-Qiang Liu et al. Band Structure Engineering toward Low-Onset-Potential Photoelectrochemical Hydrogen Production. ACS Materials Lett., 2020.

DOI: 10.1021/acsmaterialslett.0c00424

https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.0c00424