本文采用一种简单、有效的规模化溶液化学策略,在基底(如商用氟掺杂氧化锡透明导电涂层玻璃(FTO))和光活性薄膜(如赤铁矿)之间形成丰富的背接触界面,并用于低成本水氧化反应.高分辨率电子显微镜(扫描电镜、透射电镜、扫描透射电镜)、原子力显微镜、元素成像(电子能量损失谱和能量色散谱)和光电化学研究表明,可通过前驱体溶液的化学成分工程来有效降低机械应力、晶格失配、电子势垒和FTO与赤铁矿在背面接触界面之间的空隙以及FTO与电解液之间的短路和有害反应,进而提升这些低成本光阳极对水氧化反应以及PEC水分解清洁、可持续地生产氢气的整体效率.本研究对通过最小化在介孔电极的背接触界面和晶粒边界上的电子-空穴复合,进而提高电荷收集效率具有重要意义,可提高低成本PEC水裂解装置的整体效率和规模化的能力.