| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 ) |
| 권호 | 22권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 효과적인 PEC 물분해를 위한 GaN 기반의 광양극 개발 기술 |
| 초록 | PEC 방법을 이용한 수소발생의 연구 이슈는 낮은 태양광-수소 변환 효율과 전해질 내에서의 광부식을 해결하는 것이다. Fe2O3, WO3, BiVO4, TiO2, CuO2 등의 다양한 금속산화물들이 연구되고 있으며, 태양광을 많이 흡수할 수 있고 전하를 효과적으로 잘 이동시키는 광전극을 설계하는 방향으로 연구가 진행되고 있다. 그 중 GaN 기반 화합물 반도체를 기반으로한 광전극 물질은 밴드갭을 UV부터 IR까지 다양하게 변화시킬 수 있어 더 많은 태양광을 이용할 수 있다는 이점과 전해질 내에서 다른 반도체 물질보다 매우 안정하다는 이점, 그리고 p/n접합, 헤테로 접합 등 다양한 구조적 설계가 용이하다는 장점 때문에 이미 일본 및 미국 등 선진국에서 이용하고 있는 물질일 뿐만 아니라 앞으로의 개발 가능성이 기대되는 물질이라고 볼 수 있다. 하지만 아직 낮은 태양광-수소 변환 효율과 전해질 내에서의 광부식성 문제가 여전히 남아있어 대안 해결책이 필요하다. 본 발표에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 나노구조의 GaN 물질과 그래핀 물질을 활용하여 물분해 반응 효율을 향상시킴과 동시에 광안정성을 구현할 수 있는 기술을 소개하고자 한다. Reference [1] Lorna Jeffery Minggu, “An overview of photocells and photoreactors for photoelectrochemical water spliitng”, Inter. J. Hydro. Energy, Vol. 35, pp 5233-5244, 2010. [2] Lorenzo Caccamo, “Band Enginerred Epitaxial 3D GaN-InGaN Core-Shell Rod Arrays as an Advanced Photoanode for Visible-Light-Driven Water Splitting”, Appl. Matter. Interfaces, Vol. 6, pp 2235-2240, 2014. [3] Katsushi Fujii, “Photoelectrochemical Properties of Nonpolar and Semipolar GaN”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 46, pp 6573-6578, 2007. [4] Ki-Chang Jung, “Effect of oxygen incorporation in a-plane GaN on p-type ohmic contact property”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 53, pp 090307-1 ~3, 2014. Acknowledgement This research was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea funded by the Ministry of Education, Science and Technology (NRF-2015R1D1A1A01058849). |
| 저자 | 배효정, 하준석 |
| 소속 | 전남대 |
| 키워드 | <P>물분해; GaN; Hydrogen</P> |
