工业革命以来,大量不可再生资源的开采使用,极大的推动了人类社会文明的进步,然而伴随产生的污染问题严重破坏地球生态平衡。因此人类迫切需要研究并探索其他可再生能源,以解决能源、环境问题。太阳能资源丰富,对环境友好,提高太阳能能量转化效率是有效取代对化石燃料开采使用的有力手段,光电化学（Photo-electrochemistry）工艺被视为有价值的能源转化载体,具有许多优点,如太阳能转换效率高,便于储能等。许多无机半导体材料由于具有较强的光吸收能力和有利的带边位置而备受关注。其中n型半导体材料Bi VO4由于禁带宽度小,光吸收范围广,作为光阳极材料颇具研究意义。然而,截止目前,这一材料并没有达到预期效果,能源转换效率低,表面反应动力学较弱,界面处表面重组严重等问题,阻碍了其在光催化和光电催化体系中的应用。为了改变这一状况,本文以光催化材料Bi VO4的改性为核心,以扫描光电化学显微镜、强度调制光电流光谱为表征手段,从动力学的角度分析探究材料催化性能提高的内在原因。并为构建高效、绿色、低成本、可持续的光阳极结构提供了理论支撑。本工作主要有以下三部分,具体内容如下:1、改变合成方法对BiVO4形貌改性并探究影响其性能差异的主要因素通过改进合成方法调整材料形貌（旋涂法、电沉积法）调控实验条件获得系列厚度梯度材料,从LSV扫描曲线结果得知二者性能差异较大。进一步通过DRS、EIS、SPECM、IMPS等分析测试手段,分别从吸光度、电荷分离效率以及表面催化方面逐一进行对比分析,得到影响形貌改性的主导因素是电荷分离传输效率,为后续电荷调控体系的搭建提供理论支持。2、引入“种子层”用于增强光阳极光电化学性能通过尝试对电荷传输过程进行调控,在基底与材料之间引入种子层,制备一种新型的光阳极结构。通过控制旋涂转速得到两种厚度的种子层基底,随后分别在两种基底上调控沉积时间,最终制备了三种类型的光阳极,分别对其进行性能测试,而后调整测试环境,将有无稀释剂参与作为单一变量,对三种类型电极的测试结果进行对比分析,得出种子层的引入可在不负载助催化剂,无牺牲剂参与的条件下,使材料光电流密度达到1 m A/cm~2,整体性能提升35%～40%。通过EIS、IMPS测试分析证实种子层对电荷分离过程具有一定积极作用,但在牺牲剂强大的作用下被掩蔽。3、调节种子层厚度探究其对电荷转移行为的影响通过对复合光电极改性的LSV线性扫描,确定最佳的电沉积时间,通过调节种子层厚度,从而优化整体光电性能,从瞬态光电流密度测试得到,同种厚度下复合光阳极较两种单电极光电流下降速度减缓,结合SPECM图得出复合电极的本征动力学提升近3倍且衰减较慢,IMPS的测试结果显示电荷传输时间从1.91 ms提升至0.63 ms电荷分离传输效率提升,从EDS谱图上看这种复合光阳极无其它元素惨杂。