• 한국진공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.331-336
• /
• 2009

본 고에서는 광전기화학적 수소 ($H_2$) 발생 전지의 연구 개발 현황을 소개한다. 이를 통해 water-splitting 전지의 기본 원리를 이해하고 기술적 문제점 및 국내외 연구 현황, 향후 개발 동향 등을 살펴본다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.266-266
• /
• 2015

전 세계적으로 무한한 청정에너지 개발에 대한 연구가 주목받고 있다. 그 중, 수소에너지는 화석연료의 고갈과 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 자원이며 수소 생산 방법 중에서도 태양에너지를 이용한 수소 생산 기술은 가장 이상적인 수소 생산 시스템이라 할 수 있다. 대표적인 광전극 소재로는 $WO_3$, ZnO, $Fe_2O_3$, $BiVO_4$ 등과 같은 무기 소재가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 Si, CIGS 등과 같은 태양전지와 상기 광전극을 집적하는 탄뎀형 소재/소자가 개발되고 있다. 광전반응이 우수한 전도성 고분자는 광전기화학 전지의 소재로 개발되고 있다. 그러나 유기물의 수중 불안전성 문제 때문에 직접적으로 물에 침전시키는 것이 아니라 외부의 인가 전원용으로 그 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 유기계 소재의 direct energy conversion을 위한 효율 및 수중 안정성 향상을 위하여 Ni계 촉매 및 그래핀옥사이드가 융합된 유기기반 광전기화학전지를 개발하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제34권6호
• /
• pp.19-31
• /
• 2021

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제1권1호
• /
• pp.84-91
• /
• 1989

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
• /
• 제19권3호
• /
• pp.228-232
• /
• 2008

• 에너지공학
• /
• 제3권1호
• /
• pp.36-43
• /
• 1994

광전기화학전지의 전극으로 TiO2 반도체 전극을 선택하여, sol 용액을 dip-coating 방법으로 티타늄 금속위에 입혀 만든 TiO2 필름의 광전기화학특성을 연구하였다. Dipping 횟수와 TiO2 필름의 두께간에는 선형적인 비례관계가 나타났으며, 15회 코팅하여 얻은 5.5$\mu\textrm{m}$에서 가장 큰 광전류값을 얻을 수 있었다. 전극의 최종열처리를 50$0^{\circ}C$에서 20분간 행하였을 때 광전류값이 가장 컸고, 열처리시간을 증가시키고, 열처리 온도가 50$0^{\circ}C$ 이상이 되면 광전류는 감소하였다. 유기첨가제로 HPC를 사용한 경우 sol 용액의 점도 및 제조된 전극의 광전류값이 가장 크게 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.130-135
• /
• 2005

Cadmium selenide is one of the group IIb-VI compounds, which is the promising semiconductor material due to its wide range of technological applications in optoelectronic devices such as photoelectrochemical cells, solid state solar cells, thin film photoconductors etc. CdSe has optical band gap of 1.7-1.8eV and proper conduction band edge for water splitting. CdSe films are coated with small thickness(20-50nm) nanocrystalline $TiO_2$ film by electrodeposition or chemical bath deposition methods and PEC properties of CdSe and CdSe/$TiO_2$ sandwich structure are studied. The photoactivity of CdSe and CdSe/$TiO_2$ films deposited on titanium substrate is studied in aqueous electrolyte of 1M NaOH solution. Photocurrent and photovoltage obtained were of the order of 2-4 mA/$cm^2$ and 0.5V, respectively, under the intensity of illumination of 100 mW/$cm^2$.

• 한국태양광발전학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.20-30
• /
• 2022

친환경 수소에너지로의 전환은 온실가스 감축, 미세먼지 저감 등을 통해 청정하고 안전한 사회로의 진입을 가져올 것이다. 그러나 현재 주된 수소 생산방식은 이산화탄소를 수반하는 부생수소와 추출수소 방식에 의존하는 형태가 대부분이라, 향후 그린수소 형태로의 수소생산 제조에 관한 기술 상용화 및 경쟁력 방안 확보가 절실한 상황이다. 이에 본 고에서는 광전기화학 기반의 수소생산 기술의 성능 향상과 실효성 개선을 위한 핵심 요소 기술 및 경쟁력 확보방안에 관한 부분을 논하고자 한다.

• 에너지공학
• /
• 제15권2호
• /
• pp.96-106
• /
• 2006

다양한 수소에너지의 생산방법 중에서 진정으로 청정하고 지속가능한 유일한 기술이 물로부터 수소를 획득하는 태양-수소제조 시스템이다. 태양에너지를 활용한 물로부터 수소생산 연구는 1979년 일본 동경대학의 Honda와 Fujishima 교수의 광전기화학적 방법이 성공적으로 제시된 이래로 매우 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 관심은 가시광 광촉매 제조, 광전기화학전지 등의 개발을 유발하였으며, 융합기술의 하나인 바이오-광촉매 복합시스템 구성 등의 연구를 도출시켰다. 본 고에서는 이들 태양의 광에너지를 직접 활용한 물분해 수소생산 기술을 소개하였으나 태양열을 이용한 수소 제조기술은 포함시키지 않았다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.595-603
• /
• 2010

This paper deals with an economic evaluation of domestic window type photoelectrochemical hydrogen production utilizing solar cells. We make some sensitivity analysis of hydrogen production prices by changing the values of input factors such as the initial capital cost, the solar to hydrogen conversion efficiency, and the system duration time. The hydrogen production price of the window type photoelectrochemical system was estimated as 1,168,972 won/$kgH_2$. It is expected that hydrogen production cost can be reduced to 47,601 won/$kgH_2$ if the solar to hydrogen conversion efficiency is increased to 14%, the system duration time is increased to 20,000 hours, and the initial capital cost is decreased to 25% of the current level. We also evaluate the hydrogen production cost of the water electrolysis using the electricity produced by solar cells. The corresponding hydrogen production cost was estimated as 37,838 won/$kgH_2$. The photoelectrochemical hydrogen production is evaluated as uneconomical at this time, and we need to enhance the solar to hydrogen conversion efficiency and the system duration time as well as to reduce prices of the system facilities.