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光电分解水制氢是一种解决化石燃料短缺问题很有前途的方法,由于氢的无碳和高能量的特性。事实上,利用半导体直接把水还原成氢气的技术已经被广泛研究,因为它只利用分布广泛的水和阳光。因此,CuBi2O4（CBO）作为具有含量丰富的、有潜力的和窄带隙的（1.5-1.8 eV）p型半导体光电阴极材料引起了人们的关注。但是由于其体相载流子分离效率低、自身稳定性差等缺点限制了其光电性能。为了解决这些问题我们集中研究了异质结、保护层、同质结和表面处理对CBO光催化活性的影响,主要内容分为两个部分:1.我们设计并使用ZnSe和P25对CBO薄膜进行改性,由此得到了一个稳定的、高效的CuBi2O4/ZnSe/P25光电阴极。结果表明,这种新型光电阴极具有杰出的0.43 mA/cm2电流密度,是纯CBO的两倍以上。系统研究表明光电极良好性能归因于ZnSe和P25之间的异质结构,ZnSe的高电子迁移率和CBO的空穴抽出能力。另外,P25保护层可以有效地阻止光电极与电解液接触并提高稳定性（测试5000 s后,保留了近90%的光电流）。因此,我们的结果可为设计高性能CBO基的光电阴极材料提供有效策略。2.我们提出了一种在锌掺杂的CBO上制备CBO涂层（CBO/Zn-CBO）的再生长策略。进一步用NaBH4对CBO/Zn-CBO进行处理,在CBO/Zn-CBO上引入了氧空位（Ov）。研究发现,锌的掺杂不仅增加了CBO的载流子浓度,而且使CBO的能带发生适当的变化,形成同质结。这种同质结可以有效地促进电子-空穴对的分离,从而获得优异的光电流密度（在0.3 V vs.RHE时为0.5 mA/cm2）和体相电荷分离效率（比CBO高1.5倍）。后续的表面处理在CBO/Zn-CBO上引入Ov,显著增加了表面催化反应的活性面积,进一步提高了光电流密度（0.6mA/cm2）。在没有助催化剂的情况下,Ov/CBO/Zn-CBO的电子注入效率是CBO的1.47倍。本工作研究了一种具有Ov调控的同质结型光电阴极,为未来的光电分解水提供了新的思路。