【摘 要】
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Although bismuth vanadate -(BiVO4) has been promising as photoanode material for photoelectrochemical water splitting, its charge recombination issue by short charge diffusion length has led to various studies about heterostructure photoanodes. As a hole
【机 构】
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Department of Materials Science and Engineering,Research Institute of Advanced Materials,Seoul Natio
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Although bismuth vanadate -(BiVO4) has been promising as photoanode material for photoelectrochemical water splitting, its charge recombination issue by short charge diffusion length has led to various studies about heterostructure photoanodes. As a hole blocking layer of -BiVO4, titanium dioxide -(TiO2) has been considered unsuitable because of its relatively positive valence band edge and low electrical conductivity. Herein, a crystal facet engineering of -TiO2 nanostructures is proposed to control band structures for the hole blocking layer of -BiVO4 nanodots. We design two types of -TiO2 nanostructures, which are nanorods (NRs) and nanoflowers (NFs) with different (001) and (110) crystal facets, respectively, and fabricate -BiVO4/TiO2 heterostructure photoanodes. The -BiVO4/TiO2 NFs showed 4.8 times higher photocurrent density than the -BiVO4/TiO2 NRs. Transient decay time analysis and time-resolved photoluminescence reveal the enhance?ment is attributed to the reduced charge recombination, which is originated from the formation of type Ⅱ band alignment between -BiVO4 nanodots and -TiO2 NFs. This work provides not only new insights into the interplay between crystal facets and band structures but also important steps for the design of highly efficient photoelectrodes.
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