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适用于PEC阳极的理想半导体应满足以下条件：氢源i）半导体的VB应比O 2 /H 2 O氧化还原电位1.23V更正，而CB应当比H+/H2氧化还原电位0V更负（VS.RHE）。WO 3 /BiVO 4异质结是用于PEC水分解的有吸引力的结构，制氢并且已经由许多组进行了研究。

然而，纯化过量的氧空位，特别是表面氧空位，将捕获载流子并加剧电子-空穴复合。主要从事低维半导体材料相关的微纳器件，设备特别是能源转换与存储器件的应用基础研究。在照射下，佳安解水交付能量大于半导体带隙的光子将被半导体吸收。

更重要的是，氢源EIS可以在任何偏差下进行，而IMVS通常在开路条件下进行。(b)WO3/W:BiVO4NWs、制氢WO3NWs、W:BiVO4膜的电荷分离效率。

尽管在无辅助太阳能水分解方面取得了重大进展，纯化但STH效率低于理论值和长时间运行时的不稳定性仍然限制了PEC装置的实际应用。

蓝色，设备红色和绿色曲线分别代表W5d，O2p和N2p原子轨道对总DOS（黑色）的贡献。佳安解水交付用选择性元素或分子掺杂半导体可以控制半导体的光学和电学性质以及能带结构。

非金属掺杂剂如C，氢源N，S等对于降低半导体的带隙和改善WO 3光阳极的可见光捕获能力是有效的。制氢iii）载流子的运输和转移过程应快速有效; 并尽量不发生复合。

纯化e）未掺杂和Ti掺杂的WO 3的示意性带位置。作为地球富含的金属氧化物，设备三氧化钨（WO 3）具有中等的带隙（2.5-2.7eV），理想的价带位置和高的耐光致腐蚀性，已广泛用于PEC光阳极中。