화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC)
권호 20권 2호, p.2512
발표분야 WISET 2014 여대학(원)생 팀제 연구지원 사업 결과 발표
제목 CIGS 태양전지 시스템을 기반으로 광-수소 에너지 변환효율을 높이기 위한 연구
초록 본 연구에서는 CIGS 박막과, 이에 CdS박막을증착하여 CdS/CIGS 구조를 갖는 광전극 셀을 제작하여 PEC 시스템에서의 수소발생 효율과 광전기화학적 특성을 분석 평가 하였다. 광전극으로 CIGS 박막 구조만을 사용하였을 때, -0.6V 에서 수소가 발생하는 지점인 onset potential이 나타났다. 여기에 CdS를 증착 한 CdS/CIGS 구조의 광전극에서는 CIGS의 광전극만 사용하였을 때보다 광전류가 3배 이상 증가하였고 -0.1V에서 onset potential이 나타났다. 이는 CdS층이 가시광 영역의 빛을 흡수할 수 있는 이상적인 밴드갭을 가지고 있고, 물의 산화환원 준위를 포함 하고 있기 때문이다. 또한 CdS/CIGS 구조의 광전극셀은 P-N junction을 구성하며 계단식 에너지 밴드 구조를 형성 함으로써 전자와 홀의 이동을 원활하게 만들어 주기 때문에 CIGS 박막 구조만으로 제작 된 광전극셀과 비교할때, 훨씬 높은 전류밀도를 발생 시킴을 확인 할 수 있었다. 따라서 PEC 시스템에 있어서 CdS/CIGS 광전극은, 물분해를 일으켜 수소를 발생시키기에 아주 적합한 전극으로 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
저자 고영희1, 차주해1, 박경미1, 김진하2, 방유나2, 김지우3, 박혜진3, 하준석1
소속 1전남대, 2경신 여자고등학교, 3조선대
키워드 Hydrogen; CdS; CIGS; solar-cells; Photoelectrochemical(PEC); Hydrogen generation
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