SNUEI

Tailored BiVO4/In2O3 nanostructures with boosted charge separation ability toward unassisted water splitting

2023 · Carbon Energy

저자

Mi Gyoung Lee‬, Jin Wook Yang, Ik Jae Park, Tae Hyung Lee, Hoonkee Park, Woo Seok Cheon, Sol A Lee, Hyungsoo Lee, Ji Su, Jun Min Suh, Jooho Moon, 김진영 (Jin Young Kim), Ho Won Jang

연구주제

Advanced Photocatalysis Techniques · TiO2 Photocatalysis and Solar Cells · Iron oxide chemistry and applications

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

가장 가까운 분류(재료 > 세라믹재료 > 광/전자세라믹스)가 에너지·환경·원자력 확장 범위 밖이다.

AI 연구 키워드·방법

비스무트 바나데이트 광양극(BiVO4) 전하 분리 indium oxide nanorod 광전기화학 물분해

키워드 (OpenAlex)

charge separation electron transport layer oxygen evolution catalysts sulfite oxidation water oxidation artificial leaf solar-to-hydrogen conversion band structure engineering

초록

Abstract The development of new heterostructures with high photoactivity is a breakthrough for the limitation of solar‐driven water splitting. Here, we first introduce indium oxide (In2O3) nanorods (NRs) as a novel electron transport layer for bismuth vanadate (BiVO4) with a short charge diffusion length. In2O3 NRs reinforce the electron transport and hole blocking of BiVO4, surpassing the state‐of‐the‐art photoelectrochemical performances of BiVO4‐based photoanodes. Also, a tannin–nickel–iron complex (TANF) is used as an oxygen evolution catalyst to speed up the reaction kinetics. The final TANF/BiVO4/In2O3 NR photoanode generates photocurrent densities of 7.1 mA cm−2 in sulfite oxidation and 4.2 mA cm−2 in water oxidation at 1.23 V versus the reversible hydrogen electrode. Furthermore, the “artificial leaf,” which is a tandem cell with a perovskite/silicon solar cell, shows a solar‐to‐…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022탄소 중립 수소 생산을 위한 태양광 물분해용 내산성 광양극 신물질 개발 및 응용 연구교육부이공학학술연구기반구축서울대학범위 밖
2023인간-중심 미래선도소재 인력양성 사업단교육부4단계두뇌한국21사업연세대학–
2023서울대학교 창의인재 재료교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업서울대학–
2023태양전지-광전극 탠덤 소자 기반 고효율 고순도 태양수소 제조기술 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학범위 밖
2023태양광 물분해 수소 생산을 위한 고성능 인공 나노나무 합성 및 응용과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖

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김진영

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Advanced Photocatalysis Techniques

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