《表2 光电化学器件的光电流密度、结构、方法等》

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《"Cu_2BaSn(S,Se)_4薄膜研究进展"》

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如前所述，CBTSSe具有1.5～2.0 eV的带隙、化学稳定性好等特点.该材料不仅是良好的吸光材料，也是非常好的光电化学电极材料.表2总结了CBTSSe薄膜在光电化学领域的研究进展.2016年，Yan课题组[33]首次将CBTSSe薄膜作为吸光层用于光电化学器件中.在透明导电基底FTO上生长CBTSSe薄膜作为光电化学系统的阴极，Pt为对电极，Ag/AgCl是参比电极.光从CBTSSe入射，CBTSSe薄膜吸收光后，分解水产H2，在Pt电极处产O2.在0 V vs.RHE时，光电流密度约5 mA/cm2.同年，Mitzi课题组[31]在FTO/CBTSSe电极表面复合一层Pt（1.2 nm）共催化层，在-0.4 V/RHE时，光电流密度从3 mA/cm2提升到>6 mA/cm2.随后，Yan课题组[41]研究了不同硫硒比例与光电流密度的关系，发现纯CBTS光阴极的光电流密度约5 mA/cm2，通过加入硒不仅能调节薄膜的带隙，且光电流密度从5 mA/cm2提高到了约11 mA/cm2.研究表明，未修饰的CBTSSe阴极的光电流密度还远低于理论的电流密度，且CBTSSe在电解液中极不稳定，仍然是一个需要解决的问题.对此，Yan课题组[42]提出在CBTS的表面生长CdS/ZnO TiO2层，CdS/ZnO或CdS可与CBTS形成p-n结，在结区域产生内建电场可增大能带的弯曲和拓宽耗尽区的宽度，从而有利于电荷的传输，而Ti O2层可抑制顶电极被电解液腐蚀从而提高器件的稳定性.通过将部分S用Se取代后，其光电流密度提升到约10 mA/cm2，如图8所示经过10 h的稳定性测试发现器件的光电流基本无降低稳定性测试后期电流密度高达12 mA/cm2，这也是目前基于CBTSSe的光阴极的最高电流密度[43].