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제117회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 Light-guided electrodeposition of non-noble catalyst patterns for photoelectrochemical hydrogen evolution

2016년 3월 23일 16시 23분 09초
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목 11시 : 47분
한국다우케미칼 우수논문상 수상자 구두발표
저자 및
임성열, 김양래, 하경연1, 이종권2, 이재경, 장우혁, 이진영, 배제현, 정택동*
서울대학교 화학부, Korea
1서울대학교 기계항공공학부, 서울대학교 멀티스케일 에너지 시스템 연구단, Korea
2서울대학교 멀티스케일 에너지 시스템 연구단, Korea
Solar-driven water splitting is one of the most promising methods for renewable hydrogen production. However, commercialization of a hydrogen production system using photoelectrochemical cells remains a great challenge. One of the concerns is the development of an economic and transparent catalyst, which does not block the light absorption to the photoelectrode. Here we directly patterned a non-precious metal electrocatalyst for hydrogen generation, Ni-Mo, on amorphous Si using light-guided spatially selective electrodeposition technique. To conduct the photoelectrochemical deposition, a light pattern produced by digital micromirror display system is utilized to induce the virtual electrode on amorphous Si electrode. The patterned catalyst enables long distance carrier transport along the inversion layer, as previously observed in crystalline Si photoelectrode as well as allows sufficient light collection to a-Si. This direct electrodeposition method with mask-free patterning on a-Si is expected to expedite a low cost, efficient, and tandem device for photoelectrochemical water-splitting.