보호층, 그리고 페로브스카이트가 결합한 형태로 이로 인한 비용 문제
가 상용화에 걸림돌이 되고 있다.
∘ 따라서 값이 싸고 안정적이며 백금의 높은 효율을 대체할 수 있는 저
비용, 고효율, 고안정성의 수소 생성 반응용 촉매와 페로브스카이트 광
전극의 촉매 개발이 필요하다.
□ 연구팀은 이를 위해 대표적인 물리적 증착 방법인 펄스드 레이저 증착
법을 이용하여 대표적인 백금 대체 수소 생성 반응용 촉매 중 하나인
이황화 몰리브덴(MoS2)을 페로브스카이트 보호층(티타늄 포일) 위에 제
작하였다.
∘ 티타늄 포일 위에 MoS2를 제작할 때, 증착 조건 중 하나인 펄스 수를
조절하여 MoS2의 나노구조를 성공적으로 제어하였다. 나노구조화된
MoS2는 평면구조의 MoS2보다 더 높은 효율의 수소 생성 반응을 보였
다. 이어서 MoS2가 증착된 티타늄 포일을 액체금속인 인듐-갈륨 합금
을 이용해 밀봉하여 수분이 페로브스카이트 물질에 침투하는 것을 성
공적으로 방지함으로써 높은 안정성을 보장하였다.
□ 연구팀이 개발한 페로브스카이트 광전극은 MoS2의 높은 안정성과 효율
덕분에 기존의 백금 촉매의 쉬운 박리현상으로 인한 광전극의 빠른 초
기 성능 저하를 성공적으로 방지하였고 현재까지 보고된 페로브스카이
트 광전극 중에 최장의 안정성인 120시간의 안정성과 최고 효율인
11.07%의 반쪽전지효율을 달성하였다.
□ 이상한 교수는 “본 연구 성과는 값비싼 백금 촉매 없이도 고효율, 고
안정성의 페로브스카이트 기반 광전극의 제작이 가능함을 제시했다는
데 가장 큰 의의가 있다”면서 “향후 친환경 수소생산 기술의 실용화
를 앞당기는데 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
□ 지스트 이상한 교수와 이광희 교수가 주도하고 최호중 박사과정생 및