| 초록 |
g-C3N4는 tri-s-triazine unit이 반복되는 layer들이 stacking되어있는 형태를 가지는 고분자 물질로 뛰어난 안정성을 가지며 지구상에 풍부한 원소인 탄소(C)와 질소(N)로 구성되어 매우 값이 싸고 무엇보다도 합성이 매우 간단하다. 또한 산소발생과 수소발생이 모두 가능하며 460nm까지 빛을 흡수할 수 있는 2.7eV의 밴드갭을 가지고 있는 물질로 광활성이 보고된 후 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 이 물질의 단점은 겹겹이 쌓여있는 특징으로 인한 물질의 나쁜 전기적 특성이며, 이를 해결하기 위해 대부분의 논문들은 쌓여있는 구조를 박리시키는 과정을 통해 양자구속효과로 인한 밴드갭 팽창을 감수하면서도 전기적 특성을 개선시켜 활성을 획기적으로 늘리는 쪽으로 연구를 진행하고 있다. 그러나 궁극적으로 생각하면 2.7eV의 밴드갭으로는 이론적인 효율에 한계가 있기에 밴드갭을 좁혀 흡수파장대를 넓히는 방향을 고안해야한다. 이에 다른 원소를 도핑하거나 여러 가스처리를 통해 밴드갭을 좁히려고 한 논문들이 몇몇 있다. 하지만 밴드갭이 좁아지면서 더 넓은 파장대까지 흡수할 수 있음에도 불구하고 물질의 물성이 악화되는 등의 이유로 아직까지 이런 식의 접근법으로 드라마틱한 성능의 향상을 보인 논문은 없다. 그러므로 본 연구에서는 이러한 접근법을 기반으로 단일 광흡수 물질로서의 높은 효율을 달성하고자 한다. |
