过多的表面氧缺位会降低载流子寿命，导致半导体/电解质界面的严重复合。
有鉴于此，内蒙古大学王蕾研究员，贺进禄研究员，日本产业技术综合研究所Tomohiko Nakajima报道了提出了一种暴露在AM 1.5 G阳光下的“光充/放电”策略，以启动WO3光电电极，抑制主要的电荷复合，从而显著提高光电化学（PEC）性能。
文章要点
1）研究人员采用水热法制备了WO3样品，在柠檬酸中加入钨粉，然后在50 ℃下热氧化2 h。将WO3电极在中性Na2SO4介质中进行光驱动电化学充电处理，记为PC-WO3。研究人员利用SEM和HRTEM观察了光充电引起WO3的形貌变化。
2）实验结果显示，被8-10 nm覆盖层和氧空位包围的PC-WO3可以循环25次以上，耐久性为50 h，PEC活性不会有明显的衰减。与CuO进一步异质结后，PC-WO3/CuO光阳极在1.23 VRHE下表获得了3.2 mA cm-2的光电流，0.6 VRHE的低起始电位，是p-n异质结结构中性能最好的光阳极之一。
3）研究人员利用非绝热分子动力学结合时域密度泛函理论（DFT），阐明了光充电的WO3电荷载流子寿命的延长，以及PC-WO3/CuO半导体电子系统如何使有效的光生电子从WO3转移到CuO。
这项工作为解决光电极中存在的过多缺陷提供了一条可行的途径，同时又不会引起额外的复合，从而进一步提高载流子寿命和促进PEC水氧化。
参考文献
Mao Sun, et al, Photo-driven Oxygen Vacancies Extends Charge Carrier Lifetime for Efficient Solar Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202104754
https://doi.org/10.1002/anie.202104754
