| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 3D Au/SnO2/BiVO4 복합구조의 형성을 통한 물분해 광전극의 효율 향상 |
| 초록 | Photoelectrochemical(PEC) water splitting은 태양 빛을 흡수하여 얻은 에너지로 electron과 hole이 발생을 하고 이 carrier를 이용하여 물을 분해해 산소와 수소 기체를 얻는 기술이다. PEC는 잠재적 에너지 양이 가장 많은 태양을 이용하고, 친환경 에너지이라는 장점을 가지고 있다. 하지만 효율과 안정성에 대한 문제를 가져, 해결하기 위해 물질, 구조, 촉매 등에 대한 연구를 진행하고 있다. 우리는 구조를 형성하기 위해 Direct imprinting 기술을 이용하였다. Direct imprinting은 구조물을 형성하는데 간단한 공정과 저렴한 가격 등의 장점을 가지는 기술이다. 이 기술로 substrate에 micro cone pattern을 형성을 하였고 그 위에 photoanode 물질로 SnO2와 BiVO4를 사용하였다. Photoanode 물질로 널리 쓰이는 물질은 BiVO4이다. BiVO4는 낮은 가격과 Photocorrosion에 대한 높은 안정성을 가지고, 2.4eV의 좁은 bandgap을 가져 넓은 영역의 빛을 흡수할 수 있다. 하지만 BiVO4의 carrier diffusion length가 짧아서 recombination이 일어나는 carrier 수가 많아 제한이 생긴다. 그렇기에 electron conductor 역할로 SnO2물질을 같이 사용하여 recombination이 일어나기전에 carrier를 분리시키는 bandgap engineering을 하였다. direct imprinting을 통하여 micro-cone pattern의 substrate를 형성해 light scattering 효과를 얻어 광흡수량을 증가시키고, BiVO4와 SnO2를 같이 사용하여 BiVO4의 short diffusion length를 개선해 photoanode의 효율을 증진시켰다. |
| 저자 | 주수철, 이헌, 전준호, 채동우 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | <P>PEC; water splitting; nano-imprinting</P> |
