面对化石燃料过量开发使用给地球带来的资源枯竭和大气污染问题,光电化学（PEC）产氢作为一种减少化石污染、生产清洁能源氢气的有效性策略,引起了全球性的广泛关注。利用太阳能光驱动分解水制备氢气,开发稳定高效且低成本的光电极材料成为实现这一策略的关键。钒酸铋BiVO4作为氧化物半导体,具有约为2.5 eV的合适带隙,吸光范围较大,光电流密度理论值高达7.5 mA/cm~2（AM 1.5 G,100mW/cm~2）,使BiVO4成为PEC产氢领域十分具有潜力的光电极材料。但本征BiVO4仍存在电子空穴对复合率高,载流子迁移速率低和氧化动力学缓慢等问题,这大大限制了BiVO4的实际光电催化分解水效率。本文通过构建异质结,负载助催化剂等手段提高了BiVO4的PEC性能和光电极稳定性。本论文主要开展了以下工作:（1）通过采用金属有机物分解法（MOD）在导电玻璃（FTO）上可控性生长制备n-BiVO4纳米薄膜,在特定含铋源电镀液电沉积得到酡红色BiOI薄膜,之后再加入钒源退火后得到明黄色BiVO4。在1.23 V vs.RHE电势下,BiVO4光阳极表现出稳定的PEC水氧化特性,光电流密度达到0.87 mA/cm~2。利用电化学沉积法,将p型氧化物半导体CuBi2O4沉积在BiVO4纳米薄膜上,在恒电压条件下,成功制备了一种新型包覆性p-n异质结的光阳极n-BiVO4/p-CuBi2O4,用于太阳能PEC水分解。通过控制p-CuBi2O4负载量,达到最优性能。结果表明,在1.23 V vs.RHE电势下,负载CuBi2O4质量分数为10%的n-BiVO4/p-CuBi2O4异质结光阳极光电流密度达到3.15mA/cm~2,表现出优异的PEC水氧化性能,是本征BiVO4电极光电流密度的3.6倍。负载p-CuBi2O4后,电极的电子-空穴复合率可在p-n结的内建电场作用下显著下降,进而使电荷向电极表面转移,提升BiVO4基光电阳极水氧化速率。（2）负载磷酸钴（Co-Pi）助催化剂的BiVO4/CuBi2O4/Co-Pi光电极,1.23 V vs.RHE时光电流密度达到5.56 mA/cm~2,约为BiVO4电极光电流密度的6.3倍。X射线衍射（XRD）、紫外吸收光谱（UV-Vis）、电化学阻抗谱（EIS）和能级结构图等结果也证实,BiVO4/CuBi2O4和BiVO4/CuBi2O4/Co-Pi复合电极材料在内建电场和能带弯曲作用下,光吸收特性增强,载流子界面转移电阻减小,具有良好的PEC性能与稳定性。负载磷酸钴（Co-Pi）助催化剂作为空穴接收层除了能够有效地收集空穴,还可以促进载流子的分离和迁移,加速电极表面的水氧化反应。BiVO4/CuBi2O4/Co-Pi光电阳极显示出优秀的光电催化水氧化活性,光电阳极在反应中光电腐蚀程度降低,显著提升了BiVO4材料的PEC稳定性。