| 초록 |
광전기화학전지(Potoelectrochemical cell)는 태양에너지원을 이용해 물을 광분해하여 차세대 청정 대체 에너지원인 수소로 전화하는 소자로 이상적인 환경 친화적 에너지 시스템 기술 중 하나로 평가되고 있다. 반도체 전극과 전해액으로 이루어져 있는 광전기화학전지내에 반도체 전극의 표면적을 증가시키는 기술은 광조사에 따른 광화학 반응의 효율을 극대화 시킬 수 있는 여러 대안 중에 하나이다. 본 연구에서는 전기방사법(Electrospinning)과 수열합성법(Hydrothermal method)을 이용하여 ZnO 나노섬유-ZnO 나노로드로 이루어진 계층형 나노구조물을 제작하고, 광전기 화학적 특성을 연구하였다. ZnO 나노섬유는 ITO 기판위에 poly vinyl alcohol(PVA)과 Zinc의 Source인 Zinc nitrate hexahydrate혼합용액을 이용하여 전기방사법에 의해 제조되었다. 전기방사법에 의해 제조된 ZnO 나노섬유는 50 nm에서 100 nm의 직경을 갖는 다결정질의 섬유상을 형성하는 것을 확인하였으며, Zinc Source의 증착 양을 조절하여 다양한 두께의 박막을 제조하였다. 제조된 ZnO 나노 섬유 표면에 수열합성법을 이용하여 ZnO 나노로드를 추가로 성장하여 계층형 나노구조물을 완성하였다. 다양한 조건으로 제작된 광전기화학셀은 0.3 mWcm-2세기를 가지는 자외선의 조사 하에서 광변환효율을 측정하였다. ZnO 나노섬유와 계층형 ZnO 나노 구조물의 광전기화학 특성을 비교한 결과, 광변환효율이 6 %에서 25 %로 개선된 것을 확인하였다. |
