사막에서도 광합성 가능한 ‘인공 잎’개발 - 인공 광합성 효율성‧경제성 높여 신재생에너지 상용화 기여 -
연구결과 개요
2. 연구내용
ㅇ 연구팀은 잎 형태의 박막형 태양전지와 물분해 촉매전극을 결합하여 새로운 디자인의 일체형 인공잎 시스템을 개발하였다. 개발된 인공잎은 태양전지와 촉매전극 사이에 자유공간을 삽입함으로써 시스템의 무게를 줄여 물위에 띄울 수 있으며, 이를 통해 태양광 흡수를 극대화 할 수 있었다. 또한 산소 생산촉매와 수소 생산촉매를 단일 표면에 증착함으로써 적은 양의 물이 촉매전극을 적시는 조건에 있어서도 물분해 반응이 일어날 수 있도록 유도하였다. 이는 사막과 같이 물이 결핍된 조건에서도 극소량의 물 만으로도 인공잎의 작동이 가능하다는 것을 의미한다.
ㅇ 연구팀은 CIS 태양전지와 백금, 니켈-철 촉매를 이용하여 수소변환효율 약 3 %를 얻을 수 있었으며, 보다 고효율의 태양전지인 페로브스카이트 태양전지를 이용하는 경우 10 % 이상의 변환 효율을 얻을 수 있었다.
사막에서도 광합성 가능한 인공 잎 개발
10퍼센트 이상의 수소변환효율을 얻기 위해서 어떤 태양전지를 활용할 수 있니
페로브스카이트 태양전지