同时增强光电化学（PEC）系统中的光收集和电荷传输是实现高太阳能-氢气效率的主要挑战。在这里，首尔大学Ho Won Jang利用Ta₃N₄的精细带隙和带位置，构建了Ta₃N₄-Si Z型系统，以促进从生成到催化的电荷传输路径。

本文要点：

1) 具有NbN_x电子介体的Ta₃N₄-Si结有效建立了Z型电荷传输，并增强了水氧化驱动力，通过增加光电压来降低起始电势。此外，氮掺杂的CoFeO_x助催化剂在表面上增强了空穴动力学，从而改善了水氧化催化的空穴提取。

2) 上述策略之间的协同作用加速了Ta₃N₄光阳极中的电荷分离和传输，这将光电流起始电位从0.69 V降低到0.27 V。该工作中增强光电压和光电流的系统方法扩展了基于金属氮化物PEC器件的设计概念。

参考文献：

Hee Ryeong Kwon et.al Low Onset-Potential Z-Scheme Ta3N5-based Photoanode with Enhanced Light Harvesting and Charge Transport Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202303342

https://doi.org/10.1002/aenm.202303342