随着人们对化石能源的过度使用,导致人类所面临的环境污染问题日益严重,比如"温室效应"和"雾霾天气"等。氢能因其燃烧值高、无污染而成为最有希望替代现有化石能源的清洁能源。利用太阳能光电化学(Photoelectrochemical,PEC)裂解水制氢技术可有效避免传统工业制氢方式耗能高、污染大等缺点,被认为一理想的氢能开发途径。然而,目前太阳能PEC裂解水制氢技术仅处于基础研究阶段,其低光电转换效率是太阳能PEC裂解水制氢技术尚且存在的"瓶颈"问题之一。因此,开发高效半导体电极及构建PEC裂解水制氢新体系是推进该技术实际应用的一热点课题。本通过水热及化学沉积方法在FTO电极上成功构筑了TiO2–BiOCl叠层半导体异质结构。其中,第一层为TiO2纳米线矩阵,第二层为BiOCl纳米片矩阵。该叠层结构呈现出典型的p-n节结和导带/价带协同效应,因此所制备复合电极具备优异和可控光电化学性质。同时,鉴于复合半导体的导带和价带位置,该电极可实现光电化学全裂解水。