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Enhancing BiVO_(4)photoanode performance by insertion of an epitaxial BiFeO_(3)ferroelectric layer

Journal of Energy Chemistry 2024年第2期89卷 71-78,I0003页

作者： haejin jang Yejoon Kim Hojoong Choi Jiwoong Yang Yoonsung Jung Sungkyun Choi Donghyeon Lee Ho Won jang Sanghan Lee School of Materials Science and Engineering Gwangju Institute of Science and TechnologyGwangju 61005Republic of Korea Department of Materials Science and Engineering Seoul National UniversitySeoul 08826Republic of Korea

BiVO_(4)(BVO)is a promising material as the photoanode for use in photoelectrochemical ***,the high charge recombination and slow charge transfer of the BVO have been obstacles to achieving satisfactory photoelectrochemical *** address this,various modifications have been attempted,including the use of ferroelectric *** materials can form a permanent polarization within the layer,enhancing the separation and transport of photo-excited electron-hole *** this study,we propose a novel approach by depositing an epitaxial BiFeO_(3)(BFO)thin film underneath the BVO thin film(BVO/BFO)to harness the ferroelectric property of *** self-polarization of the inserted BFO thin film simultaneously functions as a buffer layer to enhance charge transport and a hole-blocking layer to reduce charge *** a result,the BVO/BFO photoanodes showed more than 3.5 times higher photocurrent density(0.65 mA cm^(-2))at 1.23 V_(RHE)under the illumination compared to the bare BVO photoanodes(0.18 m A cm^(-2)),which is consistent with the increase of the applied bias photon-to-current conversion efficiencies(ABPE)and the result of electrochemical impedance spectroscopy(EIS)*** results can be attributed to the self-polarization exhibited by the inserted BFO thin film,which promoted the charge separation and transfer efficiency of the BVO photoanodes.

关键词： Photoelectrochemical Photoanode BiVO_(4) Ferroelectric materials BiFeO_(3)

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