Hybrid Z-scheme 전하 릴레이 (반도체 + PSI, 이광자)

이광자 순차 전하 분리 사슬: BiVO₄가 ≤510 nm를 흡수 → 들뜬 전자가 {010} 면을 빠져나옴 → Au/Ag 나노입자가 이를 PSI 루멘 측으로 중계 → PSI가 ~700 nm에서 재여기됨 (P₇₀₀이 −0.58 V vs NHE, pH 7로) → Pt 나노클러스터가 H⁺를 H₂로 환원 (see Kim et al., Adv. Funct. Mater. (2015), Scheme 1b, §2.3).

• 자연 광합성 Z-scheme (PSII + PSI)의 유사체이나, PSII를 단사정계 BiVO₄-photocatalyst로 대체하고, 플라스토퀴논/플라스토시아닌을 금속 나노입자 (Au/Ag, 일함수가 BiVO₄ CB와 PSI P₇₀₀ 사이)로 대체한 구조.
• 완전 고상(all-solid-state)의 공유결합 연결 구조는 산화환원 쌍의 역반응을 제거하고 넓은 pH 범위에서의 작동을 가능하게 하며, 이는 가용성 산화환원 매개체 설계와 구별되는 특징이다.
• 최초로 보고된 비희생적 단백질–반도체 물 분해 시스템.

PSI-BiVO₄-Z-scheme-device에 의해 구현(embodied)되며; bioinspired-multistep-energy-transduction의 생물학적 이광자 Z-scheme을 모사하고; semiconductor-photosynthetic-electron-transfer의 비희생적 확장 사례에 해당한다.