| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC) |
| 권호 | 20권 2호, p.1629 |
| 발표분야 | 에너지 |
| 제목 | 플라즈몬 유도 열전자를 이용한 효율적 태양광 에너지 전환 |
| 초록 | 금속 나노입자의 표면 플라즈몬 공명현상은 국소적으로 매우 증강된 전기장을 발생시키고 태양광 전환기술에 다음의 몇 가지 장점들을 제공한다. (1) 플라즈몬 나노입자는 반도체기반 나노소재와 결합시킴으로써 플라즈몬 공명 에너지 전달(plasmon resonance energy transfer, PRET) 또는 열전자 전달 메커니즘을 통해 가시광 흡수를 돕는다. (2) 광자의 침투 깊이를 소수 운반체의 확산길이 이내로 변화시켜 전자−정공 쌍의 재결합 속도를 늦춘다. 그러나 펨토초 수준의 초고속 전자−전자, 전자−광자 산란에 의한 열전자 붕괴현상 때문에 현재까지 광효율이 저조한 단계이다. 이 연구에서는 Au 나노입자와 CdS 양자점의 강한 짝지음(coupling)을 통해 플라즈몬 유도 열전자 분리를 강화시켰고, 고성능 전자필터로서 페로브스카이트 구조의 SrTiO3와 나노입자 수준에서의 결합을 통해 표면 활성점으로의 효율적인 열전자 전달이 가능한 새로운 에너지 연속단계(cascade)를 설계하였다. 설계된 나노구조체는 다양한 가시광 영역에서 물로부터 대량의 수소와 전자를 회수할 수 있었다. 결과적으로 금속의 향상된 표면 플라즈몬 현상과 반도체−금속 나노입자의 쇼트키 결합을 동시에 구현하여 반도체입자 내 전자분리를 혁신적으로 증가시켰다. |
| 저자 | 유성주, 김용화, 이수영, 박수민, 유영근, 박종석, 이종협 |
| 소속 | 서울대 |
| 키워드 | 표면 플라즈몬 공명; 열전자; 가시광; 광촉매; 수소 |
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| 원문파일 | 초록 보기 |
