광전기화학적 성능 향상을 위한 상호 연결된 광전극 및 제조방법
INTERCONNECTED PHOTOELECTRODE FOR IMPROVED PHOTOELECTROCHEMICAL PERFORMANCE AND MANUFACTURING METHOD
특허 요약
본 발명의 일 실시예에 따른 광전극은, 불소가 도핑된 산화주석 기판; 상기 불소가 도핑된 산화주석 기판에 위치하는 그래파이트형 탄소 질화물(g-C 3 N 4 ) 및 비스무스바나데이트(BiVO 4 )을 포함하는 복합층; 및상기 복합층 상부에 위치하는 산화아연(ZnO)층;을 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
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제1항에 있어서,상기 산화아연(ZnO)층은 단일 산화아연(ZnO)층이 적층되어 형성된 구조이고,상기 단일 산화아연(ZnO)층이 2층 내지 10층 적층 된 것인,광전극.

4

제1항에 있어서,상기 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층의 평균 두께는 1nm 내지 100nm 범위인 것인,광전극.

5

제1항에 있어서,상기 비스무스바나데이트(BiVO4)층의 평균 두께는 300nm 내지 600nm 범위 인 것인,광전극.

1

불소가 도핑된 산화주석 기판;상기 불소가 도핑된 산화주석 기판에 위치하는 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층 및 비스무스바나데이트(BiVO4)층을 포함하는 복합층; 및상기 복합층 상부에 위치하는 산화아연(ZnO)층;을 포함하는,광전극.

2

제1항에 있어서,상기 산화아연(ZnO)층의 두께는 1nm 내지 1000nm 범위인 것인,광전극.

6

제1항에 있어서,상기 복합층은 상기 불소가 도핑된 산화주석 기판에 증착된 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층; 및상기 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층의 상부에 증착된 비스무스바나데이트(BiVO4)층을 포함하는 것인,광전극.

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불소가 도핑된 산화주석 기판을 준비하는 단계;상기 산화주석 기판에 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)을 증착하여 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층을 형성하는 단계;상기 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층 표면에 비스무스바나데이트(BiVO4)를 증착하여 복합층을 형성하는 단계; 및 상기 형성된 복합층 표면에 산화아연(ZnO)을 증착하여 평균 두께가 1nm 내지 100nm 범위인 산화아연(ZnO)층을 형성하는 단계;를 포함하는,광전극 제조 방법.

8

제7항에 있어서,상기 산화아연(ZnO)을 복합층 표면에 증착하는 단계는 스핀 코팅법으로 2회 이상 반복하여 수행하는 것인,광전극 제조 방법.

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제7항에 있어서,상기 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층 표면에 비스무스바나데이트(BiVO4)를 증착하여 복합층을 형성하는 단계는,비스무스바나데이트(BiVO4) 용액을 준비하는 단계; 및스핀 코팅법으로 비스무스바나데이트(BiVO4)을 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층 표면에 증착하여 평균 두께가 300nm 내지 600nm 범위의 비스무스바나데이트(BiVO4)층을 형성하는 단계;를 포함하는,광전극 제조 방법.

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제7항에 있어서,상기 산화주석 기판에 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)을 증착하여 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층을 형성하는 단계는,그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4) 용액을 준비하는 단계; 및 스핀 코팅법으로 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)을 상기 산화주석기판에 증착하여 평균 두께는 1nm 내지 100nm 범위의 그래파이트형 탄소 질화물(g-C3N4)층을 형성하는 단계;를 포함하는,광전극 제조 방법.