设计具有可见光吸收和最小载流子重组的光电阳极半导体材料以实现高效的太阳能到氢气（STH）的转换是具有挑战性的。
在这里，东京大学Kazunari Domen, Yuriy Pihosh, 日本产业技术综合研究所Vikas Nandal报道了在透明 GaN/Al2O3 基板上开发了混合 Ta3N5 纳米棒和薄膜。
文章要点
1）在模拟 AM 1.5G 太阳光照下，负载助催化剂的 Ta3N5 光电阳极在 1.23 V 电压下与可逆氢电极相比可实现最佳电流密度，即 10.8 mA cm−2。
2）在与双 CuInSe2 光伏电池的串联配置中，这种半透明光阳极实现了约 12% 的可重复 STH 能量转换效率（光催化材料中最高），并且在串联装置运行 6.7 小时内保持在 10% 以上。
3）详细的瞬态吸收光谱和理论分析表明，这种高性能源于Ta3N5材料内部的高效光吸收和空穴利用。结果表明，通过使用纳米结构可见光吸收材料进行实际 STH 转换来抑制主要光学和电荷载流子复合损失的可行性。
文章要点
Yuriy Pihosh, et al, Tantalum Nitride-Enabled Solar Water Splitting with
Efficiency Above 10%, Adv. Energy Mater. 2023, 2301327
DOI: 10.1002/aenm.202301327
https://doi.org/10.1002/aenm.202301327
