记者26日从中国科学技能大学获悉，该校俞书宏院士团队基于窄带隙半导体质料，设计了一种具有近红外活性的晶格匹配的描摹异质结光阳极质料，所研制的异质结表示出优异的光电化学制氢机能。相关成就日前颁发在《自然·通讯》上。

　　将太阳能直接转化为化学燃料提供了一种存储可再生能源的要领。然而，融易资讯网（）动静 ，，光电化学制氢的实际应用依然受阻于其低的能量转换效率。今朝，越来越多的半导体可以作为光阳极质料。可是，这些半导体一般具有宽的带隙，这将他们的光谱接收范畴限制在紫外光区和可见光区。可是红外光占了太阳光能量的50%阁下，所以，将质料的光谱接收范畴扩展至红外区有助于器件的效率大幅晋升。

　　窄带隙半导体具备近红外光谱接收本领。然而，窄带隙半导体中的电子—声子彼此浸染会导致光生载流子的寿命变短，这会导致催化剂外貌的光生空穴浓度低落，进而低落了外貌氧化回响产生的概率。至今，近红外光活性光阳极的光电转换效率（IPCE）始终难以提高。

　　研究人员设计了一种具有晶格匹配的描摹异质结的三元合金基光阳极，该电极的光谱接收范畴扩展到了1100纳米，其光电化学制氢的能量转换效率得以改进。晶格匹配的描摹异质结由于制止了晶格失配的影响而低落了界面缺陷的存在，有利于低落光生载流子的复合速率。尝试证明，异质结的存在提高了光生载流子的疏散效率，进而耽误了载流子的寿命。因此，在近红外光下，该质料光阳极的IPCE和光电流密度均揭示出了优异的机能。

　　这项研究提出了一种具有近红外活性的描摹异质结的构筑计策。通过将窄带隙半导体的优势整合到晶格匹配的描摹异质结中，为设计有效的近红外活性的光电化学器件提供了新的大概性。