| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
| 권호 | 23권 1호 |
| 발표분야 | 5. 나노공정과 메타물질(Nano-fabrication and meta-materials) |
| 제목 | 플라즈모닉 광흡수를 이용한 태양전지/광촉매 개발 |
| 초록 | 금나노 섬/파티클의 플라즈모닉 광흡수를 이용한 광촉매 및 태양전지 광전극의 제작을 하였다. 금나노섬은 염료감응 태양전지의 TiO2 광전극 내에 도입하였다. 4 nm 두께의 금 박막을 TiO2 광전극의 하부, 중간, 상부에 각각 증착하고 550도에서 annealing을 통해 금나노 섬 층을 형성할 수 있었다. 금나노 섬의 플라즈모닉 파장대는 550 nm에서 나타나며, 광흡수 증폭을 통해서 염료감응 태양전지의 효율이 금나노 섬이 없는 기준셀에 비해서 효율이 18 % 증가하였다. 하지만, 금나노 섬층의 위치에 따른 효과는 보여지지 않았다. 또한, 실리콘 나노구 외벽에 금 나노파티클을 금 전구체를 이용하여 부착시키고 그 위에 TiO2나노파티클을 둘러싼 SiO2/Au/TiO2 형태의 core/shell 나노구조체를 제작하였다. 마지막으로 최종외곽에 금 나노파티클을 부착시켜서 두겹의 금 나노파티클 shell과 그 사이에 TiO2 유전체가 있는 구조를 만들어서 플라즈몬 광흡수를 살펴보았다. 통상적으로 TiO2와 SiO2는 가시광선 영역에서 광흡수가 일어나지 않으나, 위 구조체에서는 500 m 이상 적외선 대까지 광흡수가 일어남을 확인할 수 있었으며, 그 효과를 보기 위하여 가시광선영역만 광을 조사하여서 methyl orange 물질의 광분해가 일어남을 확인하였다. 이러한 광분해는 다른 상용화된 TiO2 촉매에서는 일어나지 않음을 확인하였다. |
| 저자 | 정건영 |
| 소속 | 광주과학기술원 |
| 키워드 | <P>염료감응 태양전지; 광촉매; 플라즈모닉; 광흡수; 광전극</P> |
