Recent Advances and Techno-Economic Prospects of Silicon Carbide-Based Photoelectrodes for Solar-Driven Hydrogen Generation

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/catal15121159
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Silicon carbide (SiC) has attracted increasing attention as a robust photoelectrode material for solar water splitting due to its exceptional chemical stability, mechanical strength, and resistance to photocorrosion. Recent advances in nanostructuring—particularly the development of nanoporous SiC architectures—have dramatically improved light absorption, charge separation, and charge transport in this material. This review summarizes current strategies to enhance the PEC performance of SiC, including hierarchical nanostructuring, defect engineering (e.g., doping to tailor band structure), heterojunction formation with co-catalysts, and incorporation of plasmonic nanoparticles. Remaining challenges are discussed, notably the wide band gap of common SiC polytypes (limiting visible-light utilization) and rapid charge-carrier recombination. In addition, we examine the techno-economic prospects for SiC-based PEC systems, outlining the efficiency and durability benchmarks required for commercial hydrogen production. Finally, we propose future research directions to achieve efficient, durable SiC photoelectrodes and to guide the development of scalable PEC water-splitting devices. This review uniquely integrates material design strategies with techno-economic evaluation, providing a roadmap for SiC-based PEC systems.