| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 |
26권 1호 |
| 발표분야 |
E. 환경/센서 재료 분과 |
| 제목 |
Rapid thermal annealing system을 이용한 광전기화학적 물분해용 산화 구리 전극 개발 |
| 초록 |
Photoelectrochemical(PEC)에서 반도체 물질을 광전극으로 사용하기 위해서는 밴드갭 내에 물분해와 수소생산 반응의 산화 환원 준위를 포함하고 있어야 한다. Cu2O는 2.0~2.2 eV의 밴드갭을 갖는 p-type의 반도체로 지구상에 많이 존재하며 무독성이다. 또한 값이 저렴하고 적절한 밴드갭 위치(물 분해에 필요한 밴드갭보다 0.7 V 낮음)로 인해 태양빛 아래에서 높은 효율의 PEC 물분해에 사용되고 있다.1) 산화 공정은 Furnace를 이용해 표면을 산화하거나 산화된 Cu2O를 직접 증착하는 방법이 있다. 하지만 기존의 방법은 비용이 높고 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 따라서 본 발표에서는 Rapid thermal annealing system을 이용해 기존의 방법보다 더 쉽고 간단하게 PEC Cu2O electrode를 개발하고 이에 대한 성능 평가를 진행하려고 한다. Cu 기판은 1:1 HCl 수용액을 이용해 세척하였으며 이후 N2 분위기 하에서 다양한 온도와 시간 조건으로 산화를 진행했다. 그리고 이에 따라 산화 공정의 온도와 시간에 따라 산화 정도를 확인하기 위해 X-ray diffraction, raman 분석을 진행한 후 0.1M Na2SO4 수용액에서 I-V curve를 통해 PEC 특성을 평가 하였다. 또한 PEC 특성 변화에 대한 원인을 밝히기 위해 Mott-Schottky plot를 분석했다.Furnace에서 산화를 진행한 Sample과의 특성을 비교하였다. |
| 저자 |
이민정1, 배효정1, 노호균1, Vishal Burungale1, 성채원1, 주진우2, 전대우3, 하준석1
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| 소속 |
1전남대, 2한국광기술원 광전반도체연구센터, 3한국세라믹기술원 |
| 키워드 |
Photoelectrochemical(광전기화학); Water splitting(물분해); Oxidation(산화); Cu2O(산화 제 2 구리)
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