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동향 기본정보
다중 엑시톤 생성을 이용한 100 % 효율을 초과하는 태양 연료 생산
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2017-08-30 00:00:00.000 |
| 내용 | 태양광을 화학 연료로 변환하는 기존의 시스템에서 단일 광자는 에너지가 아무리 많아도 단일 전자-홀 쌍과 단일 전자-홀 쌍의 화학 작용을 일으킨다. 일대일 상황은 햇빛을 사용하여 화학 연료를 만드는 장치를 효율을 제한한다. 과학자들은 두 개의 전자-홀 쌍과 두 개의 전자-홀 쌍의 화학적 작용이 단일 광자에서 만들어 질 수 있음을 최초로 증명했다 (Nature Energy, 'Multiple exciton generation for photoelectrochemical hydrogen evolution reactions with quantum yields exceeding 100%' and Science, 'Peak External Photocurrent Quantum Efficiency Exceeding 100% via MEG in a Quantum Dot Solar Cell'). 이 연구는 고 에너지 광자로부터 더 많은 에너지를 수확함으로써 햇빛을 화학 연료로 보다 효율적으로 전환시킬 수 있다. 기존의 시스템은 이 초과 에너지를 열로 버려진다. 효율이 높으면 비용이 낮아진다. 그것은 전지의 면적과 태양 전지의 단위 면적당 더 많은 연료를 생산하기 때문이다. 태양으로부터의 광자의 전통적인 반도체 기반 에너지 수확에서는, 반도체 밴드 갭보다 높은 광자 에너지가 낭비된다. 최근에 과학자들은 반도체 양자점이 다중 엑시톤 생성를 통해 과잉 광자 에너지를 얻을 수 있음을 보여주었다. 외부 양자 효율, 다중 엑시톤 생성의 특징인 빛으로부터 전기를 생산하는 것이 태양 광전지에서 입증되었다. 이 연구에서, 과학자들은 다중 광자 생성에 의한 화학 반응의 향상된 수율의 첫 번째 예인 태양광 전기 화학 전지에서 100 % 이상의 외부 양자 효율을 입증했다. 광전 유 화학 전지는 유리 졸을 코팅한 졸-겔 TiO2/FTO (F-doped SnO2) 위에 층별 접근법을 사용하여 용액으로부터 침착된 납 설파이드 (PbS) 양자점 광 전극으로 이루어져 있다. 연구팀은 밴드 갭 에너지가 0.85, 0.92 및 1.08 eV 인 양자점 광 전극에 대해 외부 양자 효율이 100 % 이상이고 밴드 갭 에너지의 2.7 배 이상의 입사 광자 에너지에 대해 Na2S 수용액으로부터 수소가 생성되었음을 입증했다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017003000 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 태양광, 수소, 납 설파이드, 양자점, 다중 엑시톤 생성 2. solar light, hydrogen, PbS, quantum dot, multiple exciton generation |