햇볕 이용해 물에서 수소에너지 만드는 소재개발 청정에너지 수소를 태양광/물을 원료로 생산, 미래 에너지 문제 해결에 기여 기대
그림설명
그림 1. 나노꼬임 구조체의 이미지
순수한 텅스텐 산화물 나노꼬임 구조체(a, b) 및 비스무스 바냐듐 산화물이 코팅된 텅스텐 산화물 나노꼬임 구조체(c,d)의 고해상도 투과전자현미경 이미지 (왼쪽) 및 전자회절패턴 (오른쪽)을 나타낸다. 비스무스 바냐듐 산화물이 균일하게 텅스텐 산화물 표면을 코팅하고 있음을 확인할 수 있다.
그림 2. 태양광 물분해 수소제조 효율
태양광에너지(AM 1.5G, 100 mW/cm2 illumination)를 흡수한 텅스텐 산화물/비스무스 바냐듐 산화물 나노꼬임 구조체의 광전류-전압 곡선(a)과 광자-전자 변환효율(b), 및 수소생산효율(c)을 나타내는 그래프이다.
그림 3. 다양한 나노구조체 내부의 태양광 에너지의 전기장의 세기
태양광 에너지가 금속산화물 내부로 입사되었을 때 나노구조체의 종류에 따른 태양광에너지의 산란 특성을 나타내는 그림이다. 붉은색으로 표시될수록 입사된 태양광의 산란이 심해 동일한 두께의 반도체 산화물 소재를 사용하여 높은 광흡수 효율을 구현할수 있다. 기존 일차원 나노 구조체에 비하여 꼬임 구조체(d)가 매우 높은 광산란 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
햇볕 이용해 물에서 수소에너지 만드는 소재개발
비스무스 바냐듐 산화물이 균일하게 텅스텐 산화물 표면을 코팅하고 있음을 확인할 수 있는 이미지가 뭐야
나노꼬임 구조체