제 16 항에 있어서,상기 광전극이 광양극(photoanode)인, 물분해 장치.

기판; 및 상기 기판 상에 형성된 촉매층을 포함하고,상기 촉매층은 인(P), 주석(Sn) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 성분이 도핑된 헤마타이트(Fe203)를 포함하는, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 헤마타이트가 메조다공성(meso-porous) 구조를 갖는, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 헤마타이트는 비표면적(Surface area)이 13 내지 22 m2/g이고, 기공 부피(Pore volume)가 0.170 내지 0.270 cm3/g인, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 티타늄(Ti)의 도핑량이 상기 헤마타이트에 포함된 철(Fe) 총 원자 대비 0.5 내지 2.3 원자 %인, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 인(P) : 상기 주석(Sn) : 상기 티타늄(Ti)의 도핑 비율이 1 내지 4 : 0.1 내지 2 : 0.1 내지 1의 원자비인, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 촉매층은 상기 헤마타이트의 표면을 감싸는 오버레이어(overlayer)를 더 포함하고,상기 오버레이어는 인산철(FePO4)을 포함하는, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 촉매층 상에 형성된 조촉매층을 더 포함하는, 광전극.

제 7 항에 있어서,상기 조촉매층이 NiFeOx(x=14), NiCoOx(x=14), Co-Pi, CoOx(x=14), FeOOH, IrOx(x=14) 및 RuOx(x=1~4)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 광전극.

제 1 항에 있어서,상기 기판이 FTO(fluorine tin oxide), ZnO(zinc oxide), ITO(indium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZO(indium zinc oxide) 및 IGZO(indium gallium zinc oxide)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 광전극.

제 1 항에 있어서,광전류 밀도가 1.23 VRHE에서 1 내지 5 mA・㎝-2인, 광전극.

(1) 철(Fe) 공급원 및 티타늄(Ti) 공급원을 포함하는 혼합 용액을 제조하는 단계;(2) 상기 혼합 용액에 기판을 투입하고 열처리하여 철(Fe) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 구조체를 형성하는 단계;(3) 상기 구조체를 인산계 용액에 투입하여 상기 구조체의 표면에 인산염기를 도입하는 단계; 및(4) 상기 인산염기가 도입된 구조체를 어닐링하여 인(P), 주석(Sn) 및 티타늄(Ti)을 포함하는 성분이 도핑된 헤마타이트(Fe203)를 포함하는 촉매층을 형성하는 단계를 포함하는, 광전극의 제조방법.

제 11 항에 있어서,상기 혼합 용액에 포함된 상기 티타늄(Ti) 공급원의 농도가 0.002 내지 0.016 %(v/v)인, 광전극의 제조방법.

제 11 항에 있어서,상기 열처리가 80 내지 120 ℃에서 0.5 내지 6 시간 동안 수행되는, 광전극의 제조방법.

제 11 항에 있어서,상기 어닐링이 600 내지 1050 ℃에서 4 내지 26 분 동안 수행되는, 광전극의 제조방법.

제 11 항에 있어서,(5) 상기 촉매층 상에 조촉매를 포함하는 용액을 코팅하여 조촉매층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 광전극의 제조방법.

제 1 항에 따른 광전극을 포함하는, 물분해 장치.