Selective surface etching of WO$_3$ film by laser processing for enhanced PEC performance

by Haechang Yang (MS Candidate)

Friday Nov 12, 2021, 2:00 PM → 2:30 PM Asia/Seoul

206호 (제1과학관)

삼산화 텅스텐은 적당한 띠간격(2.5−2.8 eV)과 우수한 전자이동도(~10 cm2 V−1 s−1), 긴 정공확산길이(~150 nm), 광부식에 대한 높은 안정성 등 광양극 재료로써 다양한 장점을 지니고 있다. 그럼에도 빠른 전자-정공 재결합으로 인해 WO3 광양극의 태양에너지-화학에너지(STH) 변환 효율은 낮은 수준에 머물고 있다. 삼산화 텅스텐 나노막대 표면에 존재하는 산소공석은 결함의 일종으로, 공여체 역할을 한다고 알려져 있다. 하지만 산소공석의 위치에 따라 내부에 흐르는 전자를 잡아 정공과의 재결합을 유도하거나, 전해질로의 전하 주입 수율을 개선시킨다. 이번 연구에서 수열합성 및 후열공정을 통해 합성한 WO3 나노막대의 산소공석 분포가 광수전해 효율에 부정적인 영향을 끼친다는 것을 밝히고, 이를 최적의 분포로 조정함과 동시에 표면적을 넓힐 수 있는 레이저 처리 방법을 도입했다. 이를 통해 전이 금속 산화물에 대한 새로운 표면 개질 방법을 제시한다.

 

Supervisor: Prof. Junyeob Yeo