프로젝트 소개
본 과제는 빛을 전기로 바꾸거나 물을 분해하는 광전기화학적 셀에 활용하기 위해, 매우 작은 금속 나노입자를 메조 다공성 금속산화물 박막 표면에 직접 성장시키는 연구임. 금속 나노입자의 크기와 배열을 조절하여 빛과 물질의 상호작용을 높이고, 태양전지와 광촉매의 성능 향상을 추진하는 내용임.
연구 목표는 SMIAR(successive metal ion adsorption and reduction) 직접 성장법을 확립하고, 다양한 금속 나노입자의 조성·크기·위치를 제어하여 엑시토닉, 플라즈모닉, 촉매적 특성과 광전변환 효율 향상 원리를 규명하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 Au, Ag, Cu, Pt, Ir 등 금속의 흡착·환원 조건을 구축하고 AFM, TEM, XPS로 입자의 분포와 산화상태를 분석하는 것임. 또한 광감응제와 플라즈모닉 나노금속입자의 상호작용을 확인하고, 탄뎀 구조 광전극에 산화·환원 촉매를 적용하는 것임. 기대 효과는 고효율 태양전지, 그린 수소 생산, 이산화탄소 환원 등 탄소중립 기술 발전과 광전기화학 분야의 기술 선점 및 학문적 발전에 기여하는 것임.