Designing Efficient Solar-Driven Hydrogen Evolution Photocathodes Using Semitransparent MoQxCly (Q = S, Se) Catalysts on Si Micropyramids

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 41, 2015, Pages 6511-6518

  Ding, Qi ^a   Zhai, Jianyuan ^a   Cabán Acevedo, Miguel ^a   Shearer, Melinda J ^a   Li, Linsen ^a   Chang, Hung Chih ^b   Tsai, Meng Lin ^b   Ma, Dewei ^a,c,d   Zhang, Xingwang ^a,c,d   Hamers, Robert J ^a   He, Jr Hau ^b   Jin, Song ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

^b KING ABDULLAH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Saudi Arabia)

^c ZHEJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^d ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

chemical vapor deposition; hydrogen evolution reactions; photoelectrochemical devices; Si micropyramids; solar energy

Indexed keywords

CATALYST ACTIVITY; CATALYSTS; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; FIELD EMISSION CATHODES; HYDROGEN PRODUCTION; PHOTOCATHODES; SILICON; SOLAR ENERGY; SOLAR POWER GENERATION;

EFFICIENT ABSORBERS; HYDROGEN EVOLUTION; HYDROGEN EVOLUTION REACTIONS; HYDROGEN PRODUCTION SYSTEMS; MICRO-PYRAMIDS; OPTICAL TRANSPARENCY; PHOTO-ELECTROCHEMICAL DEVICE; PHOTOCURRENT DENSITY;

SOLAR ABSORBERS;

EID: 84945973698     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201501884     Document Type: Article

References (44)

1. N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 15729.
2. J. A. Turner, Science 2004, 305, 972.
3. D. G. Nocera, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 767.
4. M. G. Walter, E. L. Warren, J. R. McKone, S. W. Boettcher, Q. X. Mi, E. A. Santori, N. S. Lewis, Chem. Rev. 2010, 110, 6446.
5. J. R. McKone, N. S. Lewis, H. B. Gray, Chem. Mater. 2014, 26, 407.
6. M. S. Faber, S. Jin, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3519.
7. K. Sun, S. H. Shen, Y. Q. Liang, P. E. Burrows, S. S. Mao, D. L. Wang, Chem. Rev. 2014, 114, 8662.
8. S. Y. Reece, J. A. Hamel, K. Sung, T. D. Jarvi, A. J. Esswein, J. J. H. Pijpers, D. G. Nocera, Science 2011, 334, 645.
9. S. W. Boettcher, J. M. Spurgeon, M. C. Putnam, E. L. Warren, D. B. Turner-Evans, M. D. Kelzenberg, J. R. Maiolo, H. A. Atwater, N. S. Lewis, Science 2010, 327, 185.
10. S. W. Boettcher, E. L. Warren, M. C. Putnam, E. A. Santori, D. Turner-Evans, M. D. Kelzenberg, M. G. Walter, J. R. McKone, B. S. Brunschwig, H. A. Atwater, N. S. Lewis, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1216.
11. D. Bae, T. Pedersen, B. Seger, M. Malizia, A. Kuznetsov, O. Hansen, I. Chorkendorff, P. C. K. Vesborg, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 650.
12. H. P. Wang, K. Sun, S. Y. Noh, A. Kargar, M. L. Tsai, M. Y. Huang, D. L. Wang, J. H. He, Nano Lett. 2015, 15, 2817.
13. J. D. Benck, S. C. Lee, K. D. Fong, J. Kibsgaard, R. Sinclair, T. F. Jaramillo, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400739.
14. M. D. Kelzenberg, S. W. Boettcher, J. A. Petykiewicz, D. B. Turner-Evans, M. C. Putnam, E. L. Warren, J. M. Spurgeon, R. M. Briggs, N. S. Lewis, H. A. Atwater, Nat. Mater. 2010, 9, 368.
15. B. M. Kayes, H. A. Atwater, N. S. Lewis, J. Appl. Phys. 2005, 97, 114302.
16. S. Jeong, S. Wang, Y. Cui, J. Vac. Sci. Technol. A 2012, 30, 060801.
17. J. R. McKone, E. L. Warren, M. J. Bierman, S. W. Boettcher, B. S. Brunschwig, N. S. Lewis, H. B. Gray, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3573.
18. E. L. Warren, J. R. McKone, H. A. Atwater, H. B. Gray, N. S. Lewis, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9653.
19. H. P. Wang, T. Y. Lin, C. W. Hsu, M. L. Tsai, C. H. Huang, W. R. Wei, M. Y. Huang, Y. J. Chien, P. C. Yang, C. W. Liu, L. J. Chou, J. H. He, ACS Nano 2013, 7, 9325.
20. M. Edwards, S. Bowden, U. Das, M. Burrows, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 1373.
21. U. Neuwald, H. E. Hessel, A. Feltz, U. Memmert, R. J. Behm, Surf. Sci. 1993, 296, L8.
22. J. D. Benck, T. R. Hellstern, J. Kibsgaard, P. Chakthranont, T. F. Jaramillo, ACS Catal. 2014, 4, 3957.
23. C. G. Morales-Guio, X. L. Hu, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2671.
24. M. A. Lukowski, A. S. Daniel, F. Meng, A. Forticaux, L. S. Li, S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10274.
25. M. A. Lukowski, A. S. Daniel, C. R. English, F. Meng, A. Forticaux, R. J. Hamers, S. Jin, Energy Environ. Sci. 2014, 2608.
26. M. S. Faber, R. Dziedzic, M. A. Lukowski, N. S. Kaiser, Q. Ding, S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10053.
27. M. S. Faber, M. A. Lukowski, Q. Ding, N. S. Kaiser, S. Jin, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 21347.
28. D. S. Kong, H. T. Wang, Z. Y. Lu, Y. Cui, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 4897.
29. Q. Liu, J. Q. Tian, W. Cui, P. Jiang, N. Y. Cheng, A. M. Asiri, X. P. Sun, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 6710.
30. D. Merki, S. Fierro, H. Vrubel, X. L. Hu, Chem. Sci. 2011, 2, 1262.
31. D. Voiry, H. Yamaguchi, J. W. Li, R. Silva, D. C. B. Alves, T. Fujita, M. W. Chen, T. Asefa, V. B. Shenoy, G. Eda, M. Chhowalla, Nat. Mater. 2013, 12, 850.
32. E. J. Popczun, C. G. Read, C. W. Roske, N. S. Lewis, R. E. Schaak, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5427.
33. E. J. Popczun, J. R. McKone, C. G. Read, A. J. Biacchi, A. M. Wiltrout, N. S. Lewis, R. E. Schaak, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9267.
34. B. Seger, A. B. Laursen, P. C. K. Vesborg, T. Pedersen, O. Hansen, S. Dahl, I. Chorkendorff, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9128.
35. C. G. Morales-Guio, S. D. Tilley, H. Vrubel, M. Gratzel, X. L. Hu, Nat. Commun. 2014, 5, 3059.
36. Y. D. Hou, B. L. Abrams, P. C. K. Vesborg, M. E. Bjorketun, K. Herbst, L. Bech, A. M. Setti, C. D. Damsgaard, T. Pedersen, O. Hansen, J. Rossmeisl, S. Dahl, J. K. Norskov, I. Chorkendorff, Nat. Mater. 2011, 10, 434.
37. S. P. Berglund, H. He, W. D. Chemelewski, H. Celio, A. Dolocan, C. B. Mullins, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1535.
38. U. Sim, T. Y. Yang, J. Moon, J. An, J. Hwang, J. H. Seo, J. Lee, K. Y. Kim, J. Lee, S. Han, B. H. Hong, K. T. Nam, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3658.
39. Y. J. Sun, C. Liu, D. C. Grauer, J. K. Yano, J. R. Long, P. D. Yang, C. J. Chang, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17699.
40. X. Zhang, F. Meng, S. Mao, Q. Ding, M. J. Shearer, M. S. Faber, J. Chen, R. J. Hamers, S. Jin, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 862.
41. Q. Ding, F. Meng, C. R. English, M. Caban-Acevedo, M. J. Shearer, D. Liang, A. S. Daniel, R. J. Hamers, S. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8504.
42. T. Shimada, F. S. Ohuchi, B. A. Parkinson, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 1994, 33, 2696.
43. S. K. Mahatha, K. D. Patel, K. S. R. Menon, J. Phys.: Condens. Matter 2012, 24, 475504.
44. B. Klahr, S. Gimenez, F. Fabregat-Santiago, J. Bisquert, T. W. Hamann, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16693.