浙大单冰Angew: 有机p-n结光电极实现86%内量子效率光电催化合成氨

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第一作者：方彦杰，李梦杰 通讯作者：单冰 通讯单位：浙江大学化学系 论文DOI：10.1002/anie.202415729 全文速览 课题组设计了一种基于有机p-n结(OPN)网络的新型分子光电极OPN-CuCo，用于光电催化硝酸盐还原产氨。该光电极在太阳光照射下产生高通量电荷分离态，电子和空穴分别分离于n型苝二酰亚胺(PDI)和p型聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)组分。随后，该光生电荷快速转移到催化剂上，实现高效光电催化NO 3 - 还原产NH 3 ，外量子效率(EQE)和内量子效率(IQE)分别高达57%和86%。通过时间分辨光谱表征，证实了该IQE源自于有机p-n结内高通量的光生电荷促进了催化剂的高效活化。在串联光电池体系中，该光阴极可在无偏压条件下实现高达57 mA cm -2 的光电流密度和52% 的EQE，展示了该有机p-n结光电极在太阳能转化器件中的应用潜力。 背景介绍 在光电催化领域，开发高性能 ………………………………