太阳能驱动的光电化学（PEC）水分解为将太阳能转化为化学燃料提供了一种有效解决方案。当涂覆过渡金属化合物（TMC）覆盖层时，基于半导体（SC）的光阳极通常表现出增强的PEC性能，TMC仅为析氧反应（OER）的助催化剂。然而，这种改进的起源和TMC的不同作用仍存在争议，这主要是由于缺乏先进的表征技术，无法在操作中捕捉到这种多组分SC/TMC系统中的光生电荷转移动力学。近日，西北师范大学卢小泉、西安交通大学杜佩瑶报道了如何使用原位可视化表征来解决上述问题，即扫描光电化学显微镜（SPECM）和紫外/可见光谱电化学（UV/vis-SEC）。

本文要点：

1) 通过将这些技术应用于BiVO₄（BV）与各种TMC（如CoPi、Ni（OH）_x和Fe（OH）_x）的结合，作者发现除了TMC覆盖层的优异OER活性外，还应特别注意快速空穴转移动力学，特别是为了实现优异的PEC性能。

2) 正如预期的那样，进一步将FeNi-H层负载到BV/Fe（OH）_x光阳极上，BV/Fe（OH）_x/FeNi-H在所有对应物中实现了最高的光电流密度。

参考文献：

Xingming Ning et.al In Operando Visualization of Charge Transfer Dynamics in Transition Metal Compounds on Water Splitting Photoanodes Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202405137

https://doi.org/10.1002/aenm.202405137