由金属-绝缘体-半导体MIS（metal–insulator–semiconductor）结构建的光电极结构是具有前景的分解水CO₂还原器件结构，光电压是表征光电极驱动表面催化反应驱动力的重要指标，但是对于含有金属纳米粒子的MIS光电极而言，如何在测试的同时直接表征测试金属位点的光电压仍非常困难。

有鉴于此，埃默里大学连天泉、宾夕法尼亚大学Thomas E. Mallouk等通过表面增强Raman原位光谱表征技术研究MIS异质结光电极的Fermi能级附近的金属催化位点光电压。

主要内容

（1）

对CO₂RR光电极表征光电压，发现修饰Ag纳米粒子的纳米多孔p-Si在Si/SiO_x/Ag异质结产生的光电压达到~0.59 V。

（2）

这种原位表征技术能够直接表征MIS异质结的光电压，因此振动Stark表征有助于评价不同结构光电极的热力学性质。

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Sa Suo, Colton Sheehan, Fengyi Zhao, Langqiu Xiao, Zihao Xu, Jinhui Meng, Thomas E. Mallouk*, and Tianquan Lian*, Direct Vibrational Stark Shift Probe of Quasi-Fermi Level Alignment in Metal Nanoparticle Catalyst-Based Metal–Insulator–Semiconductor Junction Photoelectrodes, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c02333

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02333