초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
본 연구에서는 이차원(2D) 나노구조 Sn(S,Se)₂/그래핀 이종접합구조에 금속나노입자의 플라즈몬 효과를 배가함으로써 광흡수 및 광여기 캐리어 전송을 극대화해 광전기화학(PEC) 전지 효율의 획기적인 향상을 꾀하고자 함.
￭ 전체 내용
1) 그래핀 상에 2D Sn(S,Se)₂ 수직 성장 및 PEC 특성 연구
- 전사된 그래핀 평판 기판에서 2D Sn(S,Se)₂ 수직 성장 및 성장 메커니즘 연구.

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
본 연구에서는 이차원(2D) 나노구조 Sn(S,Se)₂/그래핀 이종접합구조에 금속나노입자의 플라즈몬 효과를 배가함으로써 광흡수 및 광여기 캐리어 전송을 극대화해 광전기화학(PEC) 전지 효율의 획기적인 향상을 꾀하고자 함.
￭ 전체 내용
1) 그래핀 상에 2D Sn(S,Se)₂ 수직 성장 및 PEC 특성 연구
- 전사된 그래핀 평판 기판에서 2D Sn(S,Se)₂ 수직 성장 및 성장 메커니즘 연구.
- 그래핀 기판 상의 2D Sn(S,Se)₂의 광생성-광여기 캐리어 거동 연구.
- 그래핀 기판 상의 2D Sn(S,Se)₂ PEC 특성 연구.
2) 금속나노입자 플라즈몬의 PEC 효과 연구
- 2D Sn(S,Se)₂에 플라즈몬 효과 목적의 금속나노입자 코팅.
- 플라즈몬 금속나노입자의 캐리어 거동 및 PEC 특성 심화연구를 통한 최적화.
- 그래핀/2D Sn(S,Se)₂/금속나노입자 다중접합구조의 최적화를 통한 PEC 특성 극대화

□ 연구개발성과
1. 그래핀 상에 2D SnS₂ 및 MoS₂의 수직 성장 및 PEC 특성 연구
- 그래핀 상에서 수직 정렬된 고품질 2D SnS₂ 성장기술을 확립하였으며 이에 더하여 같은 2D MoS₂도 성공적으로 수직 성장시킴.
- 그래핀/SnS₂ 및 그래핀/MoS₂ 의 광캐리어 거동 특성 연구를 통한 최적의 PEC 응용 조건을 확립하였으며, 특히 그래핀/MoS₂의 경우 기존 목표인 그래핀/SnS₂보다도 더 우수한 PEC 성능을 나타냄.
2. 그래핀/2D MoS₂ 상에 금속나노입자 코팅 및 플라즈몬 효과 기반 PEC 특성 향상
- 보다 우수한 효율을 보인 그래핀/MoS₂ 상에 Ag 나노입자를 코팅하여 플라즈몬 효과에 기반한 PEC 효율을 극대화시킴.
- FDTD 시뮬레이션 및 실제 PEC 전지에 적용을 통한 Ag 나노입자의 최적의 플라즈몬 효과 발생 조건을 도출하였음.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
2D 칼코제나이드들은 차세대 PEC 전지의 재료로써 크게 주목을 받고 있음. 본 연구에서 개발된 그래핀/2D (Mo,Sn)S₂ 나노시트 구조는 우수한 성능을 나타냈을 뿐만 아니라 그래핀 상에 수직 정렬 (Mo,Sn)S₂를 성장은 학문적 기술적으로 매우 큰 의의를 가질 것으로 생각됨. 또한, 체계적 연구를 통한 플라즈몬 효과의 PEC 전지 성능 향상 결과는 향후 고성능 PEC 전지 응용연구에 있어 가치 있는 기초연구가 될 것으로 판단됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 11
• 끝페이지 ... 11