| 초록 |
태양광을 이용한 물 분해는 수소 에너지 생산을 위한 깨끗하고 재생 가능한 방법이다. 본 연구에서는 태양광 에너지를 이용한 광전기화학적 물 분해 과정을 통해서 수소를 생산하는 금속산화물 광전극 물질로써 Cu2O 박막과 CuO 나노로드의 이종접합 구조를 제작하여 제작 방법과 제작 조건에 따른 Cu2O 박막의 특성, 그리고 광전극으로서의 이종접합 구조체의 광전기화학적 특성에 대해 보고할 것이다. CuO 나노로드는 산화인듐주석이 코팅되어진 유리 기판 위에 구리 씨앗층으로부터 수열합성법으로 성장시켰고 Cu2O 박막은 정전류 도금으로 형성시켜 Cu2O 박막 내에 CuO 나노로드가 정렬되어 있는 이종접합 구조를 만들었다. CuO 나노로드와 Cu2O 박막 형성시 각각 수열합성 용액과 도금액 조건에 따른 물질의 구조적 특성을 확인하고, 광전극으로서의 최적 조건을 찾아내었다. 이러한 방법으로 만들어진 이종접합 구조는 X선 광전자 분광법과 X선 회절법, 라만분광법 및 전자주사현미경으로 확인하였다. 확인된 이종접합 구조의 광전극을 사용하여 가시광선 하에서 광전기화학적 물분해 특성을 확인하여 CuO 및 Cu2O 단일층 전극의 사용보다 향상된 물 분해 특성을 확인하였다. 본 연구를 통해 저비용의 구리산화물 이종접합 광전극을 이용한 태양광의 광전기화학적 물 분해 수소 생산의 가능성을 제시하였다. |
