DGIST 최종민 교수팀과 국민대 김영훈 교수팀이 물 기반 저전압 공정으로 태양광 수소 생산용 광전극을 개발했다. 나노결정 표면을 친수성 분자로 바꿔 수용액 속에서 전기영동증착을 적용함으로써 기존 200V 이상이던 공정 전압을 4V로 낮추고, 독성 유기용매 없이 3분 만에 전극 코팅을 완료했다. 이 광전극은 기존 단일 TiO2 소재 전극보다 광전류가 약 10배 이상 향상됐고, 모사 태양광 조건에서 3.0mA/cm²의 광전류 밀도와 수소 발생을 확인했다. 연구 결과는 국제 학술지 Small에 게재됐다.
핵심
- TiO2에 은·비스무트계 나노소재를 결합해 광전류를 기존 단일 소재 전극보다 약 10배 이상 향상시켰다
- 나노결정 표면을 친수성 분자로 교체해 수용액 속에서 전기영동증착을 수행, 공정 전압을 200V대에서 4V로 낮췄다
- 독성 유기용매 없이 3분 만에 전극 코팅을 완료해 고전압 공정에서 발생하던 표면 손상·불순물 문제를 해소했다
- 모사 태양광 조건에서 3.0mA/cm²의 광전류 밀도를 기록하고 수소 발생을 확인했다
원문이 밝힌 한계
- 2시간 연속 광조사 후 초기 성능의 65.1% 수준으로 유지되는 것으로 나타나 장기 안정성이 완전하지는 않다
원문 · 가스신문 — DGIST, 친환경 태양광 수소 생산 기술 개발
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
