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태양광을 이용한 물 분해전지

전문가 제언: ○ 태양광으로부터 직접수확 에너지생산은 환경영향을 최소화하는 청정에너지의 욕구를 만족시키는 바람직한 방법이다. 태양에너지는 어느 한순간에 일억3천만 500MW발전소와 동일한 지구표면에 부딪치는 사용가능한 태양에너지의 크기를 갖는 분산된 무한한 천연자원에 해당한다.

○ 태양광에너지응용에 대한 다양한 목표들은 전 세계적 에너지 수요를 위하여 태양에너지를 완전히 활용하는데 집약이 필요하다. 태양에너지를 화학연료로 효율적 전환, 저장, 운송 및 분배에 대한 방법들이 환경친화적이어야만 하고, 다음 중요한 목표는 안정하고 일정한 에너지 유량을 제공하는 것이다. 가장 큰 도전은 이들 목표들이 테라 와트(1012 watt)척도의 비용효과적인 방법에 충족될 수 있어야 한다.

○ 물을 사용가능한 수소로 효율적으로 분해하는 것은 활용폐기생성물이 오직 물뿐인 청정연료를 제공하는 새로운 공업적광합성이다. 이 새로운 광합성을 수행하기위하여, 반도체표면에서 직접 물을 분해하도록 디자인된 안정한 반도체들로 구성된 공업적으로 실용적인 물 분해 전지의 개발이 필요하다.

○ 광전기분해는 전해기 또는 촉매전극들에 직접 연결된 광-기전모듈을 사용하여 수행될 수도 있다. 직접 반도체/액체접촉을 한 물 분해전지들은 p-n접합태양전지들에 배선된 분리된 전해기의 사용으로 포함되는 상당한 제작과 시스템가격을 피하기 때문에 관심을 끈다. 반도체표면에서 직접 광전기화학 물분해의 관심을 끄는 또 다른 이점은 전기장이 반도체/액체접합에서 생성될 수 있는 용이성이다.

○ 태양광과 물만을 사용하여 최적화 전극촉매로 경제효율성의 수소를 발생하는 태양광물분해전지는 청정에너지 생산을 위한 인류의 최종에너지문제 해결방법이 될 것이다. 가 수소 탄화수수들의 제법과 증가된 탄소수의 탄화수소제품들의 생산은 석유화학은 물론 유기화학전체의 혁신적 발전을 앞당길 것이다. 이 리뷰는 체계적인 이론과 실제의 전모를 밝힌 중요한 자료로 화학자, 소재과학자, 관련 산업 등에 무한대한 활용성이 전망된다.

저자: M. G. Walter et. al.
자료유형: 학술정보