近日，中科院院士、中科院大連化物所研究員李燦領導的團隊，在以五氮化三鉭為基礎的半導體光陽極研究中，發現了“空穴儲存層”電容效應，并由此設計獲得了高效穩定的太陽能光電化學分解水體系。相關成果在線發表于近期的《德國應用化學》雜志。

各國科學家一直致力于發展高效、穩定的太陽能光電催化分解水體系。李燦團隊在部署太陽能光催化分解水研究的同時，啟動太陽能光電催化分解水的研究。

為提高太陽能制氫效率，需要發展寬光譜捕光的窄帶隙半導體光陽極。其中，具有代表性的窄帶隙半導體五氮化三鉭材料，其太陽能制氫理論效率可達15%以上，是目前國際太陽能光電催化制氫領域的主攻體系之一。但該體系易受光腐蝕，解決其穩定性是該領域的挑戰課題。

此次報道了目前世界上具有最高穩定性的五氮化三鉭分解水光陽極體系。研究發現，五氮化三鉭表面Fh層具有電容的空穴儲存能力，可將五氮化三鉭中光激發形成的光生空穴快速轉移、高效儲存，使半導體免于光腐蝕氧化，提高了光陽極的穩定性。