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첨단기술정보

태양광 물 분해에서 니켈 코팅에 의한 실리콘 양극의 보호

전문가 제언: 수소는 석유정제와 암모니아 합성에 주로 사용되지만 차량용 연료와 태양에너지의 저장에도 이용될 수 있는 매우 유용한 가스이다. 매년 5천만 톤의 수소가 화석연료로부터 제조되고, 그 과정에서 다량의 이산화탄소가 발생한다. 태양광 전기를 이용하여 물을 전기분해하면 환경 파괴 없이 수소를 생산할 수 있지만, 아직까지 상업적으로 경제성이 있는 직접적인 광전기화학적(photoelectrochemical: PEC) 방법은 개발되지 못하였다. 여러 가지 문제들 중의 하나는 광전지에 많이 이용되는 n-타입 실리콘이 전해액에 의해 쉽게 부식된다는 것이다. 최근 Kenney 등(Science, 342, p.836, 2013)은 PEC 시스템에서 산소가 발생하는 n-타입 실리콘 양극에 2nm의 니켈 박막을 코팅하면 실리콘의 내식성이 향상될 뿐 아니라 전극 표면에 형성되는 금속/부도체/반도체의 다층 구조 때문에 전압이 높아짐을 보였다.