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태양광-수소 생산을 위한 용액공정 기반 저가 Sb2Se3 광전극 개발 현황 원문보기

E<SUP>2</SUP>M : Electrical & Electronic materials = 전기 전자와 첨단 소재, v.34 no.1, 2021년, pp.22 - 30  

양우석 (Department of Chemistry, University of Zurich)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 대표적인 친환경 수소 생산 기술인 태양광-수소 생산의 실용화를 위해서는, 변환 효율의 개선뿐만 아니라, 생산 비용의 절감을 위해 태양광-수소 생산을 위한 저가 재료 및 간편한 공정의 개발이 필요하다. 본 기고를 통해 저가 신흥 광 흡수 재료인 Sb2Se3의 최신 연구 동향을 살펴보았다. Sb2Se3는 우수한 광-전기적 특성을 가진 반도체이며, 저렴한 가격과 전해질 내에서의 안정성 등 거의 이상적인 광흡수체가 될 수 있는 여러가지 매력적인 특징을 가졌다.
  • 또한 생산 비용을 낮추기 위해 저가 원소로 구성되어야 하며, 대규모 생산에 적합한 쉬운 공정 기술이 요구된다. 본 기고에서는 최근 광전기화학 물 분해용 광전극으로 많은 주목을 받고 있는 저가 재료인 안티모니-셀레나이드(Sb2Se3)의 최신 연구 동향을 살펴보고자 한다. 먼저 2장에서는 Sb2Se3가 태양광-수소 생산 분야에서 주목을 받게 된 배경을 설명하기 위해 Sb2Se3의 유망한 특성들에 대해서 살펴보고, 3장에서는 용액공정 기반 Sb2Se3 광전극의 개발 현황에 대해 상세히 기술한다.
  • Sb2Se3 광전극은 전체 물 분해 반응(overall water splitting reaction) 중 하나인 수소 발생 반응(hydrogen evolution reaction, HER)에 기여하는데, 전체 물 분해 반응을 유도하기 위해서는 상대 전극에서의 산소 발생 반응(oxygen evolution reaction, OER)또한 적절히 유도되어야 한다. 이 장에서는 Sb2Se3 광전극을 HER 전극으로 활용하여 다른 광흡수층과의 조합을 통해 OER을 포함하는 전체 물 분해 반응을 달성한 연구들을 소개하고자 한다.
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참고문헌 (16)

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