太阳能分水是可持续生产可再生氢、解决世界能源和环境危机的一个很有前途的战略。然而，太阳能水分裂系统的效率和费用阻碍了该方法的大规模应用。寻找无毒、低成本、高效、稳定的光催化剂是太阳能水裂解的重要途径。钙钛矿基光催化剂由于结构简单和组成的灵活性，近年来在太阳水裂解中的应用引起了广泛的关注。本文综述了钙钛矿基水裂解光催化剂的研究进展。首先介绍了钙钛矿材料的结构和性质，以及太阳水裂解的基本原理。
然后，重点研究了钙钛矿材料的设计和调制策略，以提高其对太阳水分裂的光催化性能。本文综述了目前钙钛矿材料在太阳水裂解中所面临的挑战和展望。本文综述了钙钛矿光催化剂的研究进展，为今后高效钙钛矿光催化剂及其水裂解体系的研究提供有益的指导。编译 陈讲运
结论与展望
本文综述了基于钙钛矿材料的太阳能水分裂领域的研究进展和设计策略。我们的目的是为今后研究钙钛矿基光催化剂和水裂解反应体系的设计提供一些有益的指导。虽然一些巨大的进展建设钙钛矿的光催化剂和水分裂系统也通过实施不同的设计策略，如化学成分的调整，晶体结构和形态工程、铁电性能的应用，构建异质结结构和等离子体光催化剂等。然而，对于h2代[133]的大规模应用，目前的水裂解系统的STH转换效率仍然很低（约2%）。因此，需要采用新的材料和策略来提高STH的转换效率。主要问题和观点如下所示。
(1)证明了钙钛矿中A、B、X位点元素的选择和掺杂可以有效地降低带隙，提高催化活性。然而，低光捕获能力仍然是大多数钙钛矿基催化剂的太阳能水裂解的一个关键问题。需要发展实验技术来精确控制掺杂剂的位置、元素和浓度。此外，金属和非金属元素的共掺杂将是改变钙钛矿能带结构以满足高效太阳水裂解的有效策略。
(2)表面工程、晶体结构、形貌工程和异质结结构的构建已被证明是四种有效的修饰钙钛矿材料，通过促进表面反应、抑制载流子复合、减少粒径、增加表面积等来提高光/光电催化活性。然而，钙钛矿基复合材料中不同组分的相互作用机理和协同效应尚未被明确阐明。进一步的努力，如使用新的实验方法和理论计算，应采取澄清这个问题，这可能是有效的方向。
(3)h2和o2演化反应存在活化势垒，基于钙钛矿的光催化剂大多是宽带隙材料（> 2 eV），因此，设计和寻找具有最佳活性和合适能带结构的最佳光催化剂仍然是整体水裂解的挑战。因此，需要进一步开发一种具有广泛的光吸收范围、高效的光生载流子分离能力、足够的催化活性位点、高稳定性和合适的水氧化还原反应能带结构的多功能性光催化剂。此外，利用不同的增强效果和一些先进的合成技术协同开发高效的光催化剂和体系，可能是一个有效的方向。
(4)除了开发具有高活性的光催化剂和体系外，系统地研究钙钛矿基光/光电催化体系的工作机理和反应机理应该是另一个需要解决的关键问题。今后应设计和进行全面的实验和理论研究，以研究该体系的内在机理，特别是对复合光催化剂和复杂体系。这可能有利于今后的研究，并为具有优越的光电催化活性和稳定性的钙钛矿基光催化体系的设计提供有益的指导。因此，未来需要开发更有效的实验和计算方法来克服这些问题。
