這里呈現(xiàn)了一種基于三維（3D）金字塔狀石墨烯/p-Si肖特基結(jié)的新奇光陰極，顯著增強(qiáng)其光捕獲效率，是一種有前景的光-電化學(xué)產(chǎn)氫催化劑。與空白Si表面相比（即沒有引入石墨烯），該3D金字塔狀石墨烯/p-Si肖特基結(jié)顯示出增強(qiáng)的電化學(xué)活性，也促進(jìn)了電荷分離效率。此外，引入固有惰性的石墨烯還大大提高了3D石墨烯/p-Si肖特基光-電化學(xué)電池的穩(wěn)定性。該光陰極的起始電位是0.41 V，飽和光電流密度為-32.5 mA cm-2 （0 V vs. RHE），出色的穩(wěn)定性，該性能優(yōu)于先前報(bào)道的一些工作（超薄氧化物層涂覆的有紋理的或納米結(jié)構(gòu)的p-Si光陰極）。
Figure 1. 基于3D金字塔狀石墨烯/p-Si肖特基結(jié)的PEC電池產(chǎn)生H2的示意圖。
Figure 2.（a）典型p-Si金字塔狀基底的AFM圖，（b）平面的和金字塔狀的Si的反射光譜，（c）石墨烯薄膜轉(zhuǎn)移到金字塔狀Si基底上示意圖，（d）在金字塔狀Si基底上的石墨烯SEM圖，（e）石墨烯/平面Si和石墨烯/金字塔狀Si的Raman譜。
Figure 3.（a）石墨烯/p-Si肖特基結(jié)裝置的橫截面掃描TEM圖，（b-d）分別為圖（a）中標(biāo)識的放大圖。
Figure 4. （a）平面Si，金字塔Si，石墨烯/金字塔Si光陰極在酸性溶液中的產(chǎn)氫
I-V曲線，（b）原始金字塔Si和石墨烯/金字塔Si肖特基結(jié)光陰極的標(biāo)準(zhǔn)化飽和電流密度穩(wěn)定性測試，測試電壓為-0.3 V。
Figure 5（a）局部電化學(xué)（LEIS）的空間圖，（b）Pt納米顆粒修飾在石墨烯/Si樣品上的光沉積示意圖，（c）SEM圖以及Pt, C, 和 Si元素的俄歇電子漫譜圖.
Figure 6.（a）Pt/石墨烯/金字塔Si光陰極的
I-V曲線，（b）Pt/原始金字塔Si和Pt/石墨烯/金字塔Si肖特基結(jié)光陰極的穩(wěn)定性測試。
該研究工作由國立臺灣大學(xué)Chun-Wei Chen課題組于2019年發(fā)表在Adv. Energy Mater.期刊上。原文：Creation of 3D Textured Graphene/Si Schottky Junction Photocathode for Enhanced Photo-Electrochemical Efficiency and Stability（https://doi.org/10.1002/aenm.201901022.）
