분해* 방법’이 주로 이용된다.
∘ 최근에는 ‘페로브스카이트’와 같은 제조 공정이 간편하고 높은 효
율의 새로운 물질로 광전극을 제조하려는 연구들이 시도됨에 따라 고
효율과 고안정성을 확보할 수 있으나 광전기화학 시스템의 실용화와
이를 통한 그린수소의 대량 생산을 위해서 대면적의 광전극 개발은
필수적이며, 특히 실제 태양광 아래에서의 현실 검증이 필요하다.
* 광전기화학 물분해: 그린수소의 생산 방식 중 하나로, 전해질 담지된 반도체 광전극
을 작동 전극으로 하여 광전극에 빛이 입사하면 생성되는 전자와 정공을 이용해 수
소 및 산소를 생산하는 방식이다.
□ 그러나 소자의 면적이 넓어질수록 커지는 저항 손실, 균일하지 못한 박
막의 형성, 그리고 물질 내부의 결함으로 인해 대면적의 페로브스카이
트 광전극은 높은 효율을 보이기 어렵고 대면적화가 힘들기 때문에 페
로브스카이트를 기반으로 제작된 광전극을 실용화하기에는 어려움이
있다.
∘ 페로브스카이트 광전극은 면적이 넓어질수록 효율이 급격하게 감소하
기 때문에 최적의 효율을 보이는 단위 소자의 면적이 존재한다.
□ 연구팀은 페로브스카이트 기반 광전기화학 시스템의 대면적화를 위해
페로브스카이트 광전극을 평행하게 연결해 효율 저하가 최소화된 높은
확장성(Scalability)을 가진, 즉 쉽게 높은 효율의 대면적화가 가능한 페
로브스카이트 광전기화학 모듈을 개발하는 데 성공했다.
□ 연구팀이 개발한 모듈은 페로브스카이트 광양극과 광음극을 모두 포함
하는 시스템이어서 외부 전압이 필요 없는 무전압 조건에서 구동 가능
하며, 이는 광전기화학 모듈 중 최초이다.
∘ 총 16개의 단위 소자를 연결하여 제작된 4 cm2 면적의 페로브스카이
트 광전기화학 모듈은 연구실 환경이 아닌 실제 태양광 환경에서 현