SNUEI

Monolithically Integrated BiVO 4 /Si Tandem Devices Enabling Unbiased Photoelectrochemical Water Splitting

2023 · Advanced Energy Materials

저자

Gihun Jung, Choongman Moon, Filipe Mesquita Alves Martinho, Yonghoon Jung, Jinwoo Chu, Hyewon Park, Alireza Hajijafarassar, Rasmus Nielsen, Jørgen Schou, Jeong Young Park, Peter C. K. Vesborg, Ole Hansen, 이윤석 (Yun Seog Lee), Stela Canulescu, Byungha Shin

연구주제

Advanced Photocatalysis Techniques · Silicon and Solar Cell Technologies · TiO2 Photocatalysis and Solar Cells

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

에너지/자원 > 신재생에너지 > 태양광에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

비스무트 바나데이트 광양극(BiVO4) 광전기화학 물분해 tunnel oxide passivated contact silicon

키워드 (OpenAlex)

photoelectrochemical water splitting bismuth vanadate TOPCon transparent conducting oxides solar-to-hydrogen efficiency artificial leaf charge separation device stability

초록

Abstract A photoelectrochemical (PEC) water splitting device based on a dual‐junction monolithic tandem cell that utilizes NiOOH/FeOOH/BiVO 4 /SnO 2 /Ta:SnO 2 (TTO)/tunnel oxide passivated contact (TOPCon) Si is reported. The PEC device achieves a maximum photocurrent density of 1.4 mA cm −2 (equal to a solar‐to‐hydrogen conversion efficiency of 1.72%) in 1.0 m potassium borate solution (pH 9) when illuminated with air mass 1.5 G simulated solar irradiation, which is the highest value among dual‐junction monolithic photoelectrochemical cells except for III–V materials. The TOPCon Si not only works as an appropriate bottom photoelectrode for subsequent high‐temperature BiVO 4 processing but also offers a high photovoltage of 590 mV. Transparent and conductive TTO grown by pulsed laser deposition serves as a recombination layer to achieve effective integration. In addition, the TTO provide…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2023창의융합형 세계선도 기계공학 미래인재 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업서울대학–
2023K-Materials 글로벌 혁신 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업한국과학기술원–
2023무독성, 저비용 소재 기반 인공 나뭇잎형 광전기화학적 탠덤 소자 및 고압 수소 생산 시스템 개발과학기술정보통신부미래수소원천기술개발한국과학기술원범위 밖
2023KAIST분자과학연구단교육부4단계두뇌한국21사업한국과학기술원–
2023질화물 기반 박막 태양전지 제조를 위한 원천기술개발과학기술정보통신부나노소재기술개발한국과학기술원에너지/자원 > 신재생에너지 > 태양광에너지 외

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이윤석

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Advanced Photocatalysis Techniques

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