| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 가을 (11/07 ~ 11/09, 여수 디오션리조트) |
| 권호 | 24권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | Direct Imprinting으로 형성한 Au/SnO2/BiVO4 복합구조에 의한 Photoanode의 효율 향상 |
| 초록 | 산업이 발전되면서 에너지 수요는 점차 증가하고 있고, 현재 사용하고 있는 화석 연료(Fossil fuel)는 유한성과 환경문제라는 단점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해 신재생에너지, 친황경 에너지 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 에너지원들 중에서 태양에너지는 잠재적인 에너지 양이 가장 많은 친환경에너지이다. Photoelectrochemical(PEC) Water splitting은 태양 빛을 흡수하여 얻은 에너지로 electron과 hole이 발생을 하고 이 carrier를 이용하여 물을 분해해 산소와 수소 기체를 얻는 기술이다. 하지만 효율과 안정성에 대한 문제를 가져, 해결하기위해 물질, 구조, 촉매 등에 대한 연구가 진행중에 있다. 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. 이러한 BiVO4의 단점을 해결하기 위하여 우리는 Direct imprinting 기술로 구조를 형성하여 보완을 하였다. Direct imprinting은 구조물을 형성하는데 간단한 공정과 저렴한 가격 등의 장점을 가지는 기술이다. 이 기술로 Micro/nano pattern을 형성하였고, 그 위에 SnO2와 BiVO4를 증착/코팅을 하였다. 이렇게 만들어진 Micro/nano pattern의 Au/SnO2/BiVO4 Photoanode는 BiVO4의 짧은 carrier diffusion length 문제를 해결해줄 뿐 아니라, light scattering 효과로 빛의 흡수를 더 증가시켜 전체적인 photoanode의 효율을 증진시켰다. |
| 저자 | 주수철, 전준호, 손수민, 성영훈, 박재민, 이헌 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | <P>Water splitting; PEC; Imprinting</P> |
