一：基于(Zn,Ti)O电子传输层的绿色无镉硒化锑光阴极实现新型高效稳定太阳能光解水制氢

深圳大学物理与光电工程学院梁广兴研究员课题组在应用物理，材料和能源领域顶刊 Advanced Materials （影响因子26.8，自然指数期刊，中科院JCR一区，Top期刊）上发表题为“(Zn,Ti)O Electron Transport Layer Enables Highest Conversion Efficiency in Cd-Free Sb2Se3 Photocathodes for Stable Solar Hydrogen Production”的最新研究论文。深圳大学陈烁研究员为论文第一作者，梁广兴研究员为论文独立通讯作者，深圳大学为唯一通讯单位。

基于无镉电子传输层的Sb2Se3光阴极实现新型高效稳定太阳能光解水制氢

文章链接：http://doi.org/10.1002/adma.202518202

课题组此前基于(Zn,Sn)O无镉电子传输层(ETL)，实现4.32%的半电池太阳能-氢能(HC-STH)转换效率（Advanced Functional Materials 2024 2420912，影响因子19，自然指数期刊，中科院JCR一区，Top期刊）。本研究首次设计原子层沉积法制备(Zn,Ti)O三元氧化物作为ETL，通过Zn/Ti比例优化与关键异质结界面热处理工艺，有效提升电子浓度，构筑理想的“spike-like”型 Sb2Se3/(Zn,Ti)O异质结能带排列，从而实现电荷分离和传输效率的同步提升。据此构建的Mo/Sb2Se3/(Zn,Ti)O/Pt光阴极在酸性电解液中呈现31.1 mA/cm2的高光电流密度，HC-STH转换效率高达5.27%，代表目前已报道的无镉Sb2Se3光阴极的最高能量转换效率。同时，构建Sb2Se3-BiVO4光阴极-光阳极串联体系，在无外偏压条件下实现2.50%的全电池太阳能-氢能转换效率，并展现出优异的工作稳定性(持续光照10小时效率衰减小于7%)。该研究可为新型高效环境友好太阳能光解水制氢提供重要材料基础和关键技术支持。

二：基于离子液体调控结晶助力硒硫化锑薄膜太阳电池效率创新高

深圳大学物理与光电工程学院梁广兴研究员课题组联合广西大学任栋楼助理教授在应用物理，材料和能源领域顶刊 Advanced Materials （影响因子26.8，自然指数期刊，中科院JCR一区，Top期刊）上发表题为“Ionic Liquid-Assisted Crystallization Strategy Enables Simultaneous Regulation of Microstructure and Trap States for High-Efficiency Sb2(S,Se)3 Solar Cells”的最新研究论文。深圳大学梁广兴为论文独立通讯作者，任栋楼助理教授为第一作者，深圳大学为唯一通讯单位。

[BMIM]Br离子液体辅助薄膜晶化示意图(a)；[BMIM]Br离子液体吸附Sb2(S,Se)3的(211)晶面差分电荷密度图(b)；对照样品和[BMIM]Br离子液体处理薄膜的放大XRD图(c)；对照样品和[BMIM]Br离子液体处理器件的电流密度与电压特性曲线(d)。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202519583

课题组此前基于配体工程策略调控水热硒硫化锑薄膜的反应动力学研究，构建硒硫化锑薄膜太阳电池效率率先突破10%（Advanced Materials 2025 37 2416885，影响因子26.8，自然指数期刊，中科院JCR一区，Top期刊）。本文则创新性地提出离子液体([BMIM]Br)辅助结晶策略，该离子液体可在Sb2(S,Se)3薄膜表面构建液态微环境，加速原子扩散并诱导微米级晶粒形成；同时，其能选择性吸附于Sb2(S,Se)3的(211)晶面，定向诱导晶粒沿[211]取向生长；此外，该策略可有效抑制硫、硒元素损失，使薄膜组分趋近化学计量比，进而钝化深能级反位缺陷(SbS)，大幅抑制器件内部载流子非辐射复合，优化界面能带排列，显著提升载流子输运与收集效率。最终，基于该策略的Sb2(S,Se)3太阳能电池光电转换效率达10.89%，填充因子达72.74%，两项关键指标均跻身该类电池顶尖水平。

感谢国家科技部重点研发专项项目，国家科技部中法合作交流项目，国家自然科学基金面上项目，广东省基础与应用基础研究基金和深圳大学2035-B类项目支持。