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記者21日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校孫海定教授團(tuán)隊(duì)、熊宇杰教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合武漢大學(xué)劉勝 院士團(tuán)隊(duì)，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)一種晶圓級(jí)可制造的新型硅基氮化鎵納米線光電極結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了高達(dá)10.36%的半電池太陽(yáng)能制氫效率，并在高電流密度下穩(wěn)定產(chǎn)氫超過800小時(shí)，首次將光電極使用壽命從小于100小時(shí)的“小時(shí)級(jí)”推進(jìn)至“月級(jí)”，成功突破傳統(tǒng)光電制氫裝置在效率和可靠性上的瓶頸，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，為下一步規(guī)模化制氫應(yīng)用打下基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《自然·通訊》。 研究人員表示，這項(xiàng)研究有效解決了傳統(tǒng)三五族化合物半導(dǎo)體如氮化物等與助催化劑界面結(jié)合弱的共性難題，為改善三五族化合物半導(dǎo)體/助催化劑界面提供了一條簡(jiǎn)單有效的途徑。所提出的晶面-催化劑界面調(diào)控策略顯著提升了光電極的催化活性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，且可拓展至其他化合物半導(dǎo)體及催化反應(yīng)體系，為氮化物半導(dǎo)體在人工光合反應(yīng)中的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
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