在过去的几十年里，能带排列理论已成为设计不同高性能半导体器件的基础，例如光催化、光电催化、光电存储和第三代光伏器件。最近，提出了法拉第结模型（耦合电子和离子转移）来解释这些半导体异质结中的电荷转移现象。然而，经典的能带排列理论无法解释耦合的电子和离子转移过程，因为它只调节电子转移。因此，探索合适的设计理念来调节耦合电子和离子传输以提高半导体异质结的性能具有非常重要的意义。

在此，南京大学Wenjun Luo，南京邮电大学Hao Xin提出了一种电势窗口排列理论，用于调节离子转移并显着提高MoS₂/CdCu₂ZnSnS₄异质结光电阴极的光电催化性能。

文章要点

1）研究发现法拉第电位窗口，而不是中间层的能带位置，是识别界面电荷转移方向的标准。这一发现可以为设计具有合适的太阳能转换和存储潜在窗口的高性能半导体异质结提供不同的视角。

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Dong, H., Pan, X., Gong, Y. et al. Potential window alignment regulating ion transfer in faradaic junctions for efficient photoelectrocatalysis. Nat Commun 14, 7969 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-43916-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43916-6