계층적 전철산화물 광양극

FTO 위에 구현된 전철산화물 3중층 PEC 수산화 광양극으로, 최초의 전철산화물 동종접합 광양극 설계이다 (paper_033). FTO 유리 (7 Ω sq⁻¹) 위에 세 층을 순차적으로 수열합성하여 제작한다:

1. 비도핑 Fe₂O₃ 하지층 (50 min) — FTO로부터의 전자 역확산을 차단하고 나노로드의 결정구조를 유도함;
2. ti-doped-hematite-nanorod 배열 (Ti 1.7 at.%, 직경 ~50 nm / 높이 ~500 nm, 13 h);
3. beta-FeOOH-OER-catalyst 나노가지 (광전류 최적화 기준 20 min).

• 최대 광전류 밀도 1.83 mA cm⁻² (1.40 V vs RHE 기준) (AM 1.5G, 1 M NaOH, pH 13.6, 전면 조사, 유효 면적 0.28 cm²) (see Yang et al., J. Mater. Chem. A (2014), p. 5, Fig. 3a).
• 안정성: 1.23 V vs RHE에서 2 h 크로노암페로메트리 후 광전류 손실 <12% (비교 대상인 DH 또는 U/DH 단독 구조의 ~40% 대비) (see Yang et al., J. Mater. Chem. A (2014), Fig. S₁₃).

homojunction-interface-engineering을 구현한 구조로, 동일 계열(철산화물) 하지층과 OER 촉매를 사용함으로써 계면 재결합을 최소화한다. 교차 출처 광전류 표는 photocurrent-density-pec를 참조.