構建內部電場（internal electric fields, IEFs）對于實現電荷誘導的氧化還原{attr}3{attr}3222{/attr}0{/attr}（如水分解和CO₂還原）的有效電荷分離至關重要。然而，定量的理對IEFs如何調節電荷轉移動力學仍然很困難。

基于此，福州大學王心晨教授和喻志陽教授（共同通訊作者）等人報道了通過利用電子顯微鏡表征技術揭示了由BiOBr薄片的二元(001)/(200)晶面結內的兩個連續IEFs共同控制非平衡光激發電子，并且它們通過使用金屬助催化劑作為探針，發現光激發電子在還原面上表現出Gaussian特征分布曲線。

由Haynes-Shockley模型改進而來的分析模型，完美的解釋了Gaussian曲線，并確定兩個重要參數，包括受IEFs影響的電子漂移距離和電子擴散長度，有助于合理的設計BiOBr片晶，并提高的光催化效率。當薄片尺寸約為漂移距離的兩倍時，通過調整粒子尺寸或調節與IEFs相關的電子漂移距離來優化整體光催化性能。

該研究通過精確引導單向和穩定的電荷流證明了充分利用太陽能的能力。該研究結果提出了一種測量由IEFs調節的電荷載流子傳輸的概念策略，該策略可以擴展到廣泛的顆粒光催化系統，特別是在含有與IEFs的異質界面的納米復合材料中，加深了對半導體光催化劑中電荷載流子固有傳輸特性的了解.

Unveiling the charge transfer dynamics steered by built-in electric fields in BiOBr photocatalysts. Nat. Commun., 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29825-0.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29825-0.