半导体中电荷分离和转移的强大驱动力对于设计用于太阳能转换的有效光电极至关重要。 虽然缺陷工程和极化对准可以增强这一过程，但它们在光电极内的潜在干扰仍不清楚。

近日，昆士兰大学Lianzhou Wang，Zhiliang Wang报道了钒酸铋 (BiVO₄) 中的氧空位会因对称性破坏而产生缺陷偶极子。

文章要点

1）改性光电极表现出电荷分离和转移能力与外部电极化之间的强相关性，这在未改性样品中是看不到的。 在 −150 伏下施加极化可将电荷分离和转移效率提高到 90% 以上。

2）在光电极上加载镍铁氧化物基助催化剂后，光电流密度达到 6.3 mA cm⁻²。此外，利用产生的空穴进行甲烷部分氧化可以产生甲醇，法拉第效率约为 6%。这些发现为温室气体光电催化转化为有价值的化学产品提供了宝贵的见解。

参考文献

Li, X., Wang, Z., Sasani, A. et al. Oxygen vacancy induced defect dipoles in BiVO4 for photoelectrocatalytic partial oxidation of methane. Nat Commun 15, 9127 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-53426-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53426-8