journal article·2026-01

Development of Photocatalytic Heterostructures With Broadband Absorption

Zhaoyu Ma, Jiaming Fan, Yuxi Xie, Xiaoyan Cai, Liang Mao, Shiming Wu, Yeshuang Wang, Guo Chen, Junying Zhang

Advanced Sustainable Systems· Volume 10· Issue 1
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Abstract

ABSTRACT Artificial photosynthesis systems that convert solar energy into storable energy have aroused great interest. However, it is generally challenging for a single‐component material to meet the requirements for a highly efficient photocatalyst, such as broadband light absorption and effective charge‐carrier separation. Heterostructures, which integrate the advantages of multiple materials, offer a promising strategy to overcome the limitations of individual components. Accordingly, designing heterostructures with broadband absorption has emerged as an effective approach to enhancing photocatalytic performance. This review comprehensively overviews heterostructures fabricated by incorporating light absorbers, including narrow‐bandgap semiconductors, localized surface plasmon, and upconversion systems. We compare the underlying mechanisms through which these heterostructures broaden the absorption range and promote charge‐carrier separation, with particular emphasis on the critical role of interface design. Furthermore, we discuss material selection and modification strategies for various photocatalytic applications. This review aims to offer valuable insights for the rational design of highly active, broadband‐responsive heterostructures to achieve efficient solar energy conversion and environmental remediation.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Photocatalysis Techniques · Solar-Powered Water Purification Methods · TiO2 Photocatalysis and Solar Cells

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Chemistry and Environment Yunnan Minzu University Kunming Yunnan China

School of Physics Beihang University Beijing China

School of Materials Science and Physics China University of Mining and Technology Xuzhou China

Funding

National Natural Science Foundation of China-Yunnan Joint Fund · National Natural Science Foundation of China

References (100+)

Show source-provided references
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