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TiO₂ 태양광 전극을 이용한 태양 - 수소 제조시스템 기초연구
이태규(Tai Kyu Lee),조서현(Suh Hyun Cho),조덕기(Duk ki Jo),최영희(Young Hi Chea) 한국태양에너지학회 1991 한국태양에너지학회 논문집 Vol.11 No.2
본 실험에서는 태양광의 photon energy를 활용한 물분해 수소제조 연구를 위하여 일차적으로 TiO₂ 광전극의 제조와 함께 전기화학적 특성관찰의 기초실험을 수행하였다. TiO₂ anatase분말을 원형으로 molding 한 후 1250℃에서 sintering하여 n형 반도체 전극을 제조하였으며, titanium plate를 직접 funace내에서 800℃의 공기 및 산소 분위기 속에서 각각 산화막을 생성시켰다. 각 전극들의 XRD pattern을 관찰한 결과 rutile TiO₂ 성질의 표면구조를 지니고 있었으며, 표면상태를 광학 현미경으로 관찰하였다. 선택된 TiO₂ 전극의 전기적 특성을 조사하기 위하여 두 가지 농도의 NaOH electrolyser내에서, dark상태 그리고 Xenon lamp를 활용한 illuminated상태에 대하여 각각의 I-E 특성을 Potentiostat을 이용하여 관찰분석하였다. Electrochemical reaction utilizing the semiconducting photoanodes can be applied to the photoelectrolysis of water to produce hydrogen. In this preliminary experiment, TiO₂ photoanodes were prepared by sintering anatase-TiO₂ powder at 1,250℃ and thermal oxidizing titanium plate at 850℃ in air and oxygen, respectively. Their surface structures were observed by XRD and optical microscope. I-E characteristics of themally oxidized TiO₂ photoanode were also investigated under illuminated and dark conditions using 1 N and 0.1 N NaOH electrolyte solutions.