KCI등재
산소발생용 Cobalt–phosphate (Co–pi) 촉매를 이용한 Gallium Nitride (GaN) 광전극의 광전기화학적 특성 = Photoelectrochemical Properties of Gallium Nitride (GaN) Photoelectrode Using Cobalt–phosphate (Co–pi) as Oxygen Evolution Catalyst
저자
성채원 (전남대학교 화학공학부) ; 배효정 (전남대학교 광전자융합기술연구소) ; Vishal Vilas Burungale (전남대학교 화학공학부) ; 하준석 (전남대학교) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
마이크로전자 및 패키징학회지(Jornal of the Microelectronics and Packaging Society)
권호사항
발행연도
2020
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
33-38(6쪽)
KCI 피인용횟수
0
제공처
In the photoelectrochemical (PEC) water splitting, GaN is one of the most promising photoanode materials due to high stability in electrolytes and adjustable energy band position. However, the application of GaN is limited because of low efficiency. To improve solar to hydrogen conversion efficiency, we introduce a Cobalt Phosphate (Copi) catalyst by photo-electrodeposition. The Co-pi deposition GaN were characterized by SEM, EDS, and XPS, respectively, which illustrated that Co-pi was successfully decorated on the surface of GaN. PEC measurement showed that photocurrent density of GaN was 0.5 mA/cm2 and that of Co-pi deposited GaN was 0.75 mA/cm2. Impedance and Mott-Schottky measurements were performed, and as a result of the measurement, polarization resistance (Rp) and increased donor concentration (ND) values decreased from 50.35 Ω to 34.16 Ω were confirmed. As a result of analyzing the surface components before and after the water decomposition, it was confirmed that the Co-pi catalyst is stable because Co-pi remains even after the water decomposition. Through this, it was confirmed that Co-pi is effective as a catalyst for improving GaN efficiency, and when applied as a catalyst to other photoelectrodes, it is considered that the efficiency of the PEC system can be improved.
더보기광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아상용화하기에는 부족한 실정이다. 본연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의증착 여부및증착 정도를 확인하고, Potentiostat를이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Copi가GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을통해 GaN 표면의입자가 Co-pi임을확인하였다. 이후측정된 PEC 특성에서 Co-pi를증착시킨후 0.5 mA/cm2에서 0.75 mA/cm2로향상된 광전류밀도 값을 얻을수있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스및 Mott-Schottky 측정을진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(Rp)과증가된 donor 농도(ND) 값을 확인하였다. 물분해전후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2022 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (계속평가) | |
2021-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (재인증) | KCI후보 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2011-06-28 | 학술지명변경 | 한글명 : 마이크전자 및 패키징학회지 -> 마이크로전자 및 패키징학회지외국어명 : The Microelectronics and Packaging Society -> Jornal of the Microelectronics and Packaging Society | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2001-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.48 | 0.48 | 0.43 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.39 | 0.35 | 0.299 | 0.35 |
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