Abstrak
Konjugasi semikonduktor berbiaya rendah dan berkinerja tinggi sangat penting dalam konversi energi fotoelektrokimia (PEC) yang digerakkan oleh tenaga surya. Sb2S3 adalah semikonduktor celah pita lebar (≈1,7 eV) dengan potensi untuk menghasilkan kerapatan arus foto maksimum sebesar 24,5 mA cm−2, yang membuatnya sangat menarik untuk aplikasi pemisahan air PEC. Namun, Sb2S3 massal menunjukkan masalah rekombinasi intrinsik dan pemisahan elektron-lubang yang rendah, yang menimbulkan batasan pada pembangkitan arus foto. Studi ini mengklarifikasi dinamika pembawa dengan pengukuran spektroskopi sangat cepat dan mengusulkan desain heterojunction antara Sb2S3 dan SnO2, dengan offset energi tepi pita yang sesuai. Heterojunction SnO2/Sb2S3 meningkatkan efisiensi pemisahan muatan, yang menghasilkan peningkatan arus foto. Fotoanoda SnO2/Sb2S3, yang dibuat seluruhnya dengan proses deposisi uap, menunjukkan oksidasi air fotoelektrokimia dengan kerapatan arus foto hingga ca. 3 mA cm−2 pada 1,38 V vs RHE.