Ternary Earth-Abundant Catalyst Enabling Stable Silicon Photocathodes for Solar Hydrogen Generation
Notice bibliographique
Résumé
Silicon-based photocathodes offer great promise for scalable photoelectrochemical (PEC) hydrogen production due to their earth abundance and optimal bandgap, yet their practical deployment remains hindered by interfacial instability and sluggish catalytic kinetics. Herein, we report a CoMoS ternary bimetallic catalyst, deposited via a photoelectrodeposition method onto a TiO 2 -passivated Si substrate, enabling efficient and durable PEC hydrogen evolution. The research found that Co–Mo has a strong electronic interaction and charge distribution. The incorporation of Mo into CoS optimizes its electronic structure and regulates the hydrogen adsorption free energy, thereby enhancing HER activity. Mo incorporation lowers the reaction energy barriers for hydrogen adsorption and desorption, providing highly active sites that facilitate intermediate transfer, reduce activation energy, and boost intrinsic catalytic activity. These improvements originate from the robust electronic coupling between Mo and Co, as well as the synergistic effects at the heterogeneous interface, which effectively modulate the local electronic structure and band alignment, thereby enhancing charge transfer kinetics. Comprehensive carrier dynamics analyses based on IMVS, IMPS, EIS, OCP, and transient photocurrent measurements demonstrate substantially reduced interfacial resistance, extended carrier lifetime, and faster charge transport. The optimized CoMoS/TiO 2 /Si photocathode delivers an onset potential of 0.69 V RHE, a high photocurrent density of 31.2 mA cm –2 at 0 V RHE, and an applied bias photon-to-current efficiency (ABPE) of 7.04%, while maintaining exceptional operational stability. These results highlight the viability of nonprecious metal catalysts and structural tuning strategies for advancing silicon-based PEC devices toward real-world applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».