随着有机半导体（OS）越来越受到生物电子和人工光合作用领域的关注，了解其在与水性电解质直接接触并稳定运行的决定性因素成为一项关键任务。
有鉴于此，瑞士洛桑联邦理工学院Kevin Sivula报道了在工作条件下使用牺牲性氧化还原物质对受体本体异质结（BHJ）光阴极进行了检查，并表明使用非富勒烯聚合物受体和控制电荷提取速率都是稳定OS/水界面的关键。使用满足提取要求的稳定性HER催化剂，实现了稳定的太阳能制氢，并达到了基于OS的人工光合作用的新性能基准。
文章要点：
1）通过使用水溶液中Eu3+的直接光电化学还原和阻抗光谱分析，研究人员确定用二酰亚胺基聚合物代替常用的基于富勒烯的电子受体会极大地提高操作稳定性，并确定限制了光生电子在有机/水界面的积累值ca。稳定运行（> 12 h）需要100 nC cm-2。
2）进一步使用MoS3，MoP和RuO2减水催化剂覆盖层进行太阳能制氢，其中发现由于电荷萃取的差异，催化剂的形态会严重影响性能。相对于RHE，在0 V下，涂有MoS3:MoP复合材料的整体异质结光电阴极具有最佳性能，一个太阳光下，光电流密度高达8.7 mA cm–2。但是，RuO2可以提高稳定性，在连续工作8 h和20 h后，初始光电流密度（超过 8 mA cm-2）分别仅下降15％和33％，即使在没有保护层的情况下，也具有前所未有的坚固性。
总而言之，这一性能代表了用于太阳能进行燃料生产的有机半导体光电阴极的新基准以及加深了对基于有机半导体/水结的器件的稳定性标准的理解。
Yao, Liang, et al, Establishing stability in organic semiconductor photocathodes for solar hydrogen production, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI：10.1021/jacs.0c00126
https://doi.org/10.1021/jacs.0c00126
