光电化学分解水制氢是一种能将太阳能直接转化为可以存储的清洁能源——氢能的技术，而开发高效光电极材料是这种技术能否实现大规模应用的关键。我校物理学院邹志刚教授课题组之前已在高效半导体光电化学分解水制氢方面取得一系列重要成果。在本研究中，他们以n型Fe2O3半导体光电极为研究模型，提出了一种抑制表面载流子复合的新思路——通过抑制光生电子与氧化中间产物之间的复合 Jbr(见图1)，而不是之前大家普遍认为的通过抑制表面态复合过程Jss，并设计了一系列实验验证了这一猜想。通过抑制光生电子与氧化中间产物之间的复合可以有效减小氧化铁光电极分解水所需的外加偏压，从而提高其太阳能转换效率。这一思路将为提高其他半导光电极材料光电转换性能提供重要参考。
研究成果以《抑制背反应使Ti4+掺杂Fe2O3光阳极的水氧化开启电势阴极移动》为题在能源领域顶级刊物《能源与环境科学》（Energy Environ. Sci.）上在线发表。曹大鹏博士生为该文的第一作者，通讯作者为罗文俊副研究员和邹志刚教授。
该研究得到科技部973项目(No.2013CB632404，2014CB239303)、国家自然科学基金(No. 51272101) 以及江苏省自然科学基金(No. BK20130053)的资助。（物理学院 罗文俊）
图1 n型Fe2O3半导体薄膜光电极中的各种载流子传输复合过程示意图
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