Estudio de Primeros Principios sobre Heteroestructuras SnC/SnS en Esquema Z Directo para la División Fotocatalítica del Agua
Autores: Zhou, Sisi; Mao, Yuliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se conocen heterojunciones de esquema Z directo por su único mecanismo de movilidad de portadores, que mejora significativamente la eficiencia de la división del agua fotocatalítica. En este estudio, utilizamos simulaciones de primeros principios para determinar la estabilidad, las propiedades eléctricas y fotocatalíticas de una heterojunción SnC/SnS. Los análisis de la banda de energía proyectada y la densidad de estados demuestran que la heterojunción SnC/SnS exhibe un band gap indirecto de 0.80 eV y una alineación de banda tipo II. El análisis de su función de trabajo muestra que la heterojunción SnC/SnS tiene un campo eléctrico interno que apunta desde la monocapa de SnC hacia la monocapa de SnS. La posición del borde de banda y la densidad de carga diferencial indican que la heteroestructura SnC/SnS exhibe un mecanismo fotocatalítico de esquema Z. Además, la heterojunción SnC/SnS presenta una excelente absorción de luz visible y una alta eficiencia solar a hidrógeno del 32.8%. Se ha encontrado que el band gap y la absorción de luz de la heterojunción pueden ajustarse de manera efectiva mediante tensión biaxial. Estos resultados demuestran que la heterojunción SnC/SnS fabricada tiene un potencial fotocatalítico significativo.
Descripción
Se conocen heterojunciones de esquema Z directo por su único mecanismo de movilidad de portadores, que mejora significativamente la eficiencia de la división del agua fotocatalítica. En este estudio, utilizamos simulaciones de primeros principios para determinar la estabilidad, las propiedades eléctricas y fotocatalíticas de una heterojunción SnC/SnS. Los análisis de la banda de energía proyectada y la densidad de estados demuestran que la heterojunción SnC/SnS exhibe un band gap indirecto de 0.80 eV y una alineación de banda tipo II. El análisis de su función de trabajo muestra que la heterojunción SnC/SnS tiene un campo eléctrico interno que apunta desde la monocapa de SnC hacia la monocapa de SnS. La posición del borde de banda y la densidad de carga diferencial indican que la heteroestructura SnC/SnS exhibe un mecanismo fotocatalítico de esquema Z. Además, la heterojunción SnC/SnS presenta una excelente absorción de luz visible y una alta eficiencia solar a hidrógeno del 32.8%. Se ha encontrado que el band gap y la absorción de luz de la heterojunción pueden ajustarse de manera efectiva mediante tensión biaxial. Estos resultados demuestran que la heterojunción SnC/SnS fabricada tiene un potencial fotocatalítico significativo.