SNUEI

Conjugated Polythiophene Frameworks as a Hole‐Selective Layer on Ta 3 N 5 Photoanode for High‐Performance Solar Water Oxidation

2024 · Advanced Functional Materials

저자

Jin Wook Yang, Hee Ryeong Kwon, Ji Su, Jaehyun Kim, Jaehyun Kim, Sol A Lee, Tae Hyung Lee, Sungkyun Choi, Woo Seok Cheon, Younhwa Kim, 박정원 (Jungwon Park), Jin Young Kim, 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

hole selective layer 광전기화학 물분해 질화탄탈럼 광양극

키워드 (OpenAlex)

hole-selective layer photoelectrochemical water oxidation solar water splitting electropolymerization heterojunction band structure engineering charge separation solar-to-hydrogen efficiency

초록

Abstract Discovering a competent charge transport layer promoting charge separation in photoelectrodes is a perpetual pursuit in photoelectrochemical (PEC) water splitting to achieve high solar‐to‐hydrogen (STH) conversion efficiency. Here, a conjugated polythiophene framework (CPF‐TTB) on Ta 3 N 5 is elaborately electropolymerized, substantiating the hole transport behavior in their heterojunction. Tailored band structures of the CPF‐TTB/Ta 3 N 5 reinforce the separation of photogenerated carriers, elevating a fill factor of the photoanode modified with a cocatalyst. The enhanced hole extraction enables the NiFeO x /CPF‐TTB/Ta 3 N 5 /TiN photoanode to generate a remarkable water oxidation photocurrent density of 9.12 mA cm −2 at 1.23 V versus the reversible hydrogen electrode. A tandem device combining the photoanode with a perovskite/Si solar cell implements an unbiased solar water spl…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024고효율 그린연료 생산용 유무기 하이브리드 광전극 기반 인공잎 개발과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖
2024태양전지-광전극 탠덤 소자 기반 고효율 고순도 태양수소 제조기술 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학범위 밖
2024태양광 물분해 수소 생산을 위한 고성능 인공 나노나무 합성 및 응용과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학범위 밖

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교수 1

박정원

연구주제 1

Advanced Photocatalysis Techniques

키워드 2

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