KR102387153B1 - Photoelectrode comprising bismuth vanadate/indium oxide heterogeneous nanorods and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인듐 옥사이드 박막 및 상기 박막 상에 형성된 인듐 옥사이드 나노 막대; 및 상기 나노 막대 상에 전착된 비스무트 바나데이트를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극과 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 광전극은 나노막대 구조의 하부전극을 도입하여 상부전극의 나노구조화가 가능하며, 광전하의 분리를 향상시켜 태양광 물분해 효율이 증가하는 효과를 갖는다.The present invention provides an indium oxide thin film and an indium oxide nanorod formed on the thin film; and a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod comprising bismuth vanadate electrodeposited on the nanorod, and a method for manufacturing the same. In the photoelectrode of the present invention, the nanostructure of the upper electrode is possible by introducing a lower electrode having a nanorod structure, and the separation of photocharges is improved, thereby increasing the solar water decomposition efficiency.

Description

비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극 및 이의 제조방법 {PHOTOELECTRODE COMPRISING BISMUTH VANADATE/INDIUM OXIDE HETEROGENEOUS NANORODS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Photoelectrode comprising bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorods and manufacturing method thereof

본 발명은 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod and a method for manufacturing the same.

산업혁명 이후 약 300년간 사용되어 온 화석연료는 지구온난화, 대기오염 등 수많은 에너지 및 환경문제를 일으켜왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해 탄소를 배출하지 않는 친환경 신재생에너지를 개발하는 다수의 연구들이 진행 중이며, 그중 태양에너지는 연간 세계 전력소비량의 9600배에 달하는 방대한 에너지를 방출해 미래의 에너지원으로 가장 주목받고 있는 에너지이다. Fossil fuels, which have been used for about 300 years since the Industrial Revolution, have caused numerous energy and environmental problems, such as global warming and air pollution. To solve this problem, a number of studies are underway to develop eco-friendly new and renewable energy that does not emit carbon. energy being received.

그러나 태양에너지를 전기에너지 형태로 바꾸는 기존의 태양전지 형태는 에너지의 저장 및 수송 측면에서 여러 한계점을 가지므로, 태양 연료 형태로의 변환이 주목받고 있다. 그중 수소 에너지는 연소 시 물 이외의 부산물이 발생하지 않아 오염이 없는 깨끗한 에너지로 주목받고 있지만, 현재의 수소 에너지 생산 방식 대부분은 화석연료 개질 방식이기 때문에 친환경적이지 않다. However, the conventional form of solar cells, which converts solar energy into electric energy, has several limitations in terms of energy storage and transport, and thus conversion to solar fuel form is attracting attention. Among them, hydrogen energy is attracting attention as a clean energy without pollution because it does not generate by-products other than water during combustion.

이를 해결하기 위해 태양광 물분해 수소생산 기술이 활발하게 연구되고 있다. 상기 태양광 물분해 수소 생산기술은, 태양광을 광전극에 입사시킬 때 발생하는 전자와 정공을 이용하여, 광전극과 전해질 사이의 계면에서 물을 분해하여 수소를 생산한다. 이러한 물분해 반응을 일으키기 위한 전압은 열역학적으로 1.23 V지만, 계면반응 속도로 인해 과전압이 필요하다. 그러나 종래 물분해 수소생산방식에서는 광전극이 생산하는 광전압이 물분해에 필요한 1.23 V + 과전압에 못미치기 때문에, 외부 바이어스가 필요한 비자발적인 반응으로 수소생산이 수행된다. 특히 물분해 반응 시 산소 발생 반응이 발생하는 광양극의 과전압이 광음극의 과전압보다 높은 반응속도 결정단계이기 때문에, 높은 광전압을 생산하고 계면반응 속도를 극대화할 수 있는 광양극 물질의 개발이 필요하다. To solve this problem, solar water splitting hydrogen production technology is being actively researched. The solar water decomposition hydrogen production technology produces hydrogen by decomposing water at the interface between the photoelectrode and the electrolyte using electrons and holes generated when sunlight is incident on the photoelectrode. The voltage to cause this water decomposition reaction is 1.23 V thermodynamically, but an overvoltage is required due to the interfacial reaction rate. However, in the conventional water decomposition hydrogen production method, since the photovoltage produced by the photoelectrode is less than 1.23 V + overvoltage required for water decomposition, hydrogen production is performed as an involuntary reaction requiring an external bias. In particular, since the overvoltage of the photoanode, where oxygen generation reaction occurs during the water decomposition reaction, is a reaction rate determining step that is higher than the overvoltage of the photocathode, it is necessary to develop a photoanode material that can produce a high photovoltage and maximize the interfacial reaction rate. Do.

기존의 광양극 물질로 많이 사용되는 비스무스 바나데이트 (BiVO4)는 비귀금속 기반의 소재로 저렴하고, 물분해에 적합한 밴드갭 (2.5 eV)과 산소발생 반응에 적합한 밴드 위치를 가지는 장점이 있지만, 계면반응 속도가 느려 전하 재결합, 광부식 등 여러 문제를 야기하였다. Bismuth vanadate (BiVO 4 ), which is widely used as a conventional photoanode material, is a non-precious metal-based material that is inexpensive and has the advantage of having a band gap (2.5 eV) suitable for water decomposition and a band position suitable for oxygen evolution reaction. The slow interfacial reaction rate caused various problems such as charge recombination and photocorrosion.

이를 해결하기 위해서는 외부원소 도핑이나 산소 공극 농도 조절 등을 통해 BiVO4의 내적 특성을 바꾸거나 BiVO4에 다른 광전극 물질을 접합시켜 이종접합을 형성해 광전극 전체의 물성을 향상시키는 기술을 개발해 태양광 물분해 반응의 효율을 높여야 한다.To solve this problem, change the internal properties of BiVO 4 through doping of external elements or control the concentration of oxygen voids, or by bonding other photoelectrode materials to BiVO 4 to form a heterojunction to improve the physical properties of the entire photoelectrode. It is necessary to increase the efficiency of the water decomposition reaction.

대한민국 공개특허 제2010-0073864호Republic of Korea Patent Publication No. 2010-0073864

본 발명의 목적은, 인듐 옥사이드 박막 및 인듐 옥사이드 나노막대가 형성된 하부 전극 위에 비스무트 바나데이트가 전착되어 상부전극이 형성된 이종접합 나노막대를 포함하는 광양극과 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a photoanode comprising a heterojunction nanorod having an upper electrode formed by electrodeposition of bismuth vanadate on a lower electrode having an indium oxide thin film and an indium oxide nanorod, and a method for manufacturing the same.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면은, 도전성 기재;As a technical means for achieving the above technical problem, the first aspect of the present application, a conductive substrate;

상기 도전성 기재 상에 형성된 인듐 옥사이드 박막 및 상기 박막 상에 형성된 인듐 옥사이드 나노 막대; 및an indium oxide thin film formed on the conductive substrate and an indium oxide nanorod formed on the thin film; and

상기 나노 막대 상에 전착된 비스무트 바나데이트를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극을 제공한다.Provided is a photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod comprising bismuth vanadate electrodeposited on the nanorod.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 광전극은 태양광 물분해용인 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present application, the photoelectrode is characterized in that for solar water decomposition.

본원의 제 2 측면은, 본 발명은 도전성 기재 상부에 인듐 옥사이드 박막을 증착하는 단계(S1);The second aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of depositing an indium oxide thin film on the conductive substrate (S1);

상기 박막 상에 빗각 침적(glancing angle deposition) 방식으로 인듐 옥사이드 나노막대를 증착하여 하부 전극을 제조하는 단계(S2); 및manufacturing a lower electrode by depositing an indium oxide nanorod on the thin film by a glancing angle deposition method (S2); and

S2 단계에서 제조한 하부 전극에 비스무트 바나데이트를 전착하여 상부 전극을 형성하는 단계(S3)를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법을 제공한다.Provided is a method of manufacturing a photoelectrode including bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorods, comprising the step (S3) of electrodepositing bismuth vanadate on the lower electrode prepared in step S2 to form an upper electrode.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 S2 단계의 증착은 70° 내지 90°의 빗각으로, 인듐 옥사이드 박막이 증착된 도전성 기재를 50 내지 100 rpm으로 회전시키면서 수행되는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the deposition in step S2 is characterized in that it is performed while rotating the conductive substrate on which the indium oxide thin film is deposited at an oblique angle of 70° to 90° at 50 to 100 rpm.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 S2 단계의 증착 속도는 0.1Å/s 내지 1Å/s인 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the deposition rate of the step S2 is characterized in that 0.1 Å / s to 1 Å / s.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 S2 단계의 증착이 완료되면, 400 내지 600℃의 온도로 60분 내지 240분 동안 열처리하는 단계(S2')를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, when the deposition of step S2 is completed, it characterized in that it further comprises a step (S2') of heat treatment at a temperature of 400 to 600 ℃ for 60 minutes to 240 minutes.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 S3 단계는, According to an embodiment of the present invention, the step S3,

전기전착 용액에 담지된 상대전극, 기준전극 및 상기 하부 전극을 준비하는 단계(S3-1); 및Preparing a counter electrode, a reference electrode, and the lower electrode supported in the electrodeposition solution (S3-1); and

상기 하부 전극에 펄스 전류를 인가하여 하부 전극 표면에 비스무트 바나데이트를 전착시키는 단계(S3-2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.and applying a pulse current to the lower electrode to electrodeposit bismuth vanadate on the surface of the lower electrode (S3-2).

본원의 일구현예에 따르면, 상기 전기전착 용액은 바나딜설페이트 및 비스무스(III) 니트레이트를 포함하는 것이고, pH가 4 내지 6이며, 온도가 60 내지 100℃인 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present application, the electrodeposition solution is characterized in that it contains vanadyl sulfate and bismuth (III) nitrate, the pH is 4 to 6, and the temperature is 60 to 100 ℃.

본원의 일구현예에 따르면, 상기 상대 전극은 백금 전극이고, 상기 기준 전극은 Ag/AgCl 전극인 것을 특징으로 한다.According to the exemplary embodiment of the present application, the counter electrode is a platinum electrode, and the reference electrode is an Ag/AgCl electrode.

본원의 일구현예에 따르면, 상기 펄스 전류는,According to an embodiment of the present application, the pulse current is

온 시간과 오프 시간으로 구성된 일정 주기를 가지고 반복되도록 인가되는 것이고, 상기 온 시간은 10초, 상기 펄스 전류의 오프 시간은 30초인 것을 특징으로 한다.It is applied repeatedly with a predetermined period composed of an on time and an off time, the on time is 10 seconds, and the off time of the pulse current is 30 seconds.

본원의 일구현예에 따르면, 상기 펄스 전류는 1 내지 60 사이클로 반복하여 인가되는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present application, the pulse current is characterized in that it is repeatedly applied in 1 to 60 cycles.

본원의 일구현예에 따르면, 상기 펄스 전류는 3 사이클로 반복하여 인가되는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present application, the pulse current is repeatedly applied in 3 cycles.

본 발명의 광전극은, 나노 막대 구조의 하부전극을 이용한 것으로, BiVO4 상부 전극이 나노구조화되어 형성될 수 있다. 그 결과 빛 반사가 줄어들어 광흡수가 증가할 수 있고, 광전극/전해질 계면까지의 거리가 감소해 전하의 이동 및 분리 효율이 늘어나며, 비표면적의 증가로 전체적인 표면 반응 사이트가 증가해 물분해 효율이 증가할 수 있으므로, 효율적인 태양광에 의한 물분해에 활용될 수 있는 광전극으로 이용할 수 있다. 또한 하부 전극 물질로서 In2O3을 도입하여 BiVO4와 Type Ⅱ 밴드구조를 형성함으로써 광전하의 분리를 향상시켜 우수한 광전기화학적 특성을 얻을 수 있다.The photoelectrode of the present invention uses a lower electrode having a nanorod structure, and may be formed by nanostructured BiVO 4 upper electrode. As a result, light reflection can be reduced and light absorption can be increased, the distance to the photoelectrode/electrolyte interface is reduced, which increases the transfer and separation efficiency of charges, and the overall surface reaction sites increase due to an increase in specific surface area, resulting in improved water decomposition efficiency. Since it can increase, it can be used as a photoelectrode that can be used for water decomposition by efficient sunlight. In addition, by introducing In 2 O 3 as a lower electrode material to form a Type II band structure with BiVO 4 , separation of photocharges is improved and excellent photoelectrochemical properties can be obtained.

도 1은 본 발명의 BiVO4/In2O3 이종접합 광전극의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 이종접합 광전극의 제조방법을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서 인듐 옥사이드의 열처리 온도에 따른 엑스레이 회절 (XRD) 분석 결과, 선형주사전위법 (LSV) 측정 결과 및 주사전자현미경분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 광전극의 엑스레이 회절 (XRD) 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제조방법에서 펄스 사이클에 따른 광전극의 주사전자현미경 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 발명의 제조방법에서 펄스 사이클에 따른 광전극의 선형주사전위법 (LSV) 분석 결과를 나타낸 도면이다 (후면입사, 전면입사, 1.23 V).
도 7은 본 발명의 광전극의 밴드구조 분석 결과를 나타낸 도면이다(UV-vis, UPS, 밴드구조).
1 is a view showing a cross-section of a BiVO 4 /In2O 3 heterojunction photoelectrode of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a method for manufacturing a heterojunction photoelectrode.
3 is a view showing an X-ray diffraction (XRD) analysis result, a linear scanning potential (LSV) measurement result and a scanning electron microscope analysis result according to the heat treatment temperature of indium oxide in the manufacturing method of the present invention.
4 is a view showing the results of X-ray diffraction (XRD) analysis of the photoelectrode manufactured by the manufacturing method of the present invention.
5 is a view showing a scanning electron microscope analysis result of the photoelectrode according to the pulse cycle in the manufacturing method of the present invention.
6 is a view showing the results of linear scanning potential (LSV) analysis of the photoelectrode according to the pulse cycle in the manufacturing method of the present invention (back incident, front incident, 1.23 V).
7 is a view showing the analysis result of the band structure of the photoelectrode of the present invention (UV-vis, UPS, band structure).

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as include or have are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features, number, step , it should be understood that it does not preclude in advance the possibility of the presence or addition of an operation, component, part, or combination thereof.

태양광에 의한 물분해로 수소를 효율적으로 생성하기 위해서는, 광흡수, 광전하분리, 표면전하전달 등 물분해의 세가지 단계의 효율을 높여야 한다. 이를 위해서는 광전극 물질의 나노 구조화가 필요하다. 광전극이 나노구조를 가지면 평평한 구조에 비해 빛반사율이 감소하면서 빛흡수가 증가하고, 물질 내부에서부터 전해질과의 계면까지의 거리가 감소해 광전하의 이동이 증가하며, 비표면적이 증가해 표면전하전달이 가능한 면적이 증가하여 표면반응속도가 증가함으로써 세가지 측면 모두에서 효율 증가를 얻을 수 있다. In order to efficiently generate hydrogen through water decomposition by sunlight, it is necessary to increase the efficiency of the three steps of water decomposition: light absorption, photocharge separation, and surface charge transfer. For this, nano-structuring of the photoelectrode material is required. When the photoelectrode has a nanostructure, light absorption increases as the light reflectance decreases compared to the flat structure, the distance from the inside of the material to the interface with the electrolyte decreases, so the movement of photocharge increases, and the specific surface area increases to transfer surface charge Efficiency can be increased in all three aspects by increasing the surface reaction rate by increasing the available area.

이에 본 발명자들은 비스무스 바나데이트를 기반으로 한 광전극에 주목하였고, BiVO4 기반 광전극의 나노구조화를 위해서 BiVO4의 하부전극으로서 나노막대 구조를 갖는 산화물 광전극을 도입하였다. 또한 나노막대 구조 위에 펄스 기반 전기전착법으로 BiVO4를 합성하면 막대 상에 균일하게 코팅되어 박막 구조 위에 합성한 BiVO4에 비해 나노구조에 의한 효율증가 효과를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다. Accordingly, the present inventors paid attention to a photoelectrode based on bismuth vanadate, and introduced an oxide photoelectrode having a nanorod structure as a lower electrode of BiVO 4 for the nanostructure of the BiVO 4 -based photoelectrode. In addition, it was confirmed that when BiVO 4 was synthesized on the nanorod structure by the pulse-based electrodeposition method, the effect of increasing the efficiency by the nanostructure could be obtained compared to BiVO 4 synthesized on the thin film structure by uniformly coated on the rod.

따라서 본 발명은 도전성 기재; 상기 도전성 기재 상에 형성된 인듐 옥사이드 박막 및 상기 박막 상에 형성된 인듐 옥사이드 나노 막대; 및 상기 나노 막대 상에 전착된 비스무트 바나데이트를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극을 제공하는 것으로, 본 발명의 광전극의 단면을 도 1에 모식화하여 나타내었다. Therefore, the present invention is a conductive substrate; an indium oxide thin film formed on the conductive substrate and an indium oxide nanorod formed on the thin film; and a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod comprising bismuth vanadate electrodeposited on the nanorod. it was

상기 도 1을 참조하여, 본 발명의 광전극은 In2O3 박막 구조 하부 전극(100), In2O3 나노 막대 구조 하부 전극(200), 및 BiVO4 상부 전극(300)을 포함하는 것이다.Referring to FIG. 1 , the photoelectrode of the present invention includes an In 2 O 3 thin film structure lower electrode 100 , an In 2 O 3 nanorod structure lower electrode 200 , and a BiVO 4 upper electrode 300 . .

또한, 본 발명은 도전성 기재 상부에 인듐 옥사이드 박막을 증착하는 단계(S1); 상기 박막 상에 빗각 침적(glancing angle deposition) 방식으로 인듐 옥사이드 나노막대를 증착하여 하부 전극을 제조하는 단계(S2); 및 S2 단계에서 제조한 하부 전극에 비스무트 바나데이트를 전착하여 상부 전극을 형성하는 단계(S3)를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법을 제공한다. 상기 제조방법을 도식화하여 도 2에 나타내었다.In addition, the present invention comprises the steps of depositing an indium oxide thin film on the conductive substrate (S1); manufacturing a lower electrode by depositing an indium oxide nanorod on the thin film by a glancing angle deposition method (S2); and forming an upper electrode by electrodepositing bismuth vanadate on the lower electrode prepared in step S2 (S3). The manufacturing method is schematically shown in FIG. 2 .

본 발명의 광전극은 태양광 물분해용 전극으로 활용된다. 본 발명의 광전극은 이종접합 구조를 형성하여, 광전기화학적 효율이 우수한 광전극으로 활용될 수 있다.The photoelectrode of the present invention is used as an electrode for solar water decomposition. The photoelectrode of the present invention can be used as a photoelectrode having excellent photoelectrochemical efficiency by forming a heterojunction structure.

본 발명의 S1 단계는 도전성 기재 상부에 인듐 옥사이드 박막을 증착하는 단계이다. 상기 도전성 기재는 도전성을 갖는 기재라면 제한없이 사용할 수 있고, 예를들어 ITO, FTO 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 증착은 전자빔 증착장비 (E-beam evaporator)를 이용하여 수행될 수 있다. 상기 증착은 0°의 각도로 기재를 회전시키지 않으면서 수행될 수 있다. 상기 박막은 1 내지 100 nm의 두께로 증착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Step S1 of the present invention is a step of depositing an indium oxide thin film on the conductive substrate. The conductive substrate may be used without limitation as long as it has conductivity, for example, ITO, FTO, etc. may be used, but is not limited thereto. The deposition may be performed using an E-beam evaporator. The deposition may be performed without rotating the substrate at an angle of 0°. The thin film may be deposited to a thickness of 1 to 100 nm, but is not limited thereto.

본 발명의 S2 단계는 S1 단계에서 형성된 박막 상에 빗각 침적(glancing angle deposition) 방식으로 인듐 옥사이드 나노막대를 증착하여 하부 전극을 제조하는 단계이다. S2 단계 역시 전자빔 증착장비를 이용하여 수행되며 70° 내지 90°의 빗각으로, 인듐 옥사이드 박막이 증착된 도전성 기재를 50 내지 100 rpm으로 회전시키면서 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는 80 내지 85° 의 각도로 수행될 수 있다. S2 단계의 증착속도는 0.1Å/s 내지 1Å/s일 수 있다. 1 Å/s를 초과할 경우 전자빔 증착장비의 진공도에 영향을 줄 수 있다. 상기 나노막대는 1 내지 5 ㎛의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.Step S2 of the present invention is a step of manufacturing a lower electrode by depositing indium oxide nanorods on the thin film formed in step S1 in a glancing angle deposition method. Step S2 is also performed using electron beam deposition equipment and may be performed while rotating the conductive substrate on which the indium oxide thin film is deposited at an oblique angle of 70° to 90° at 50 to 100 rpm. More preferably, it may be performed at an angle of 80 to 85°. The deposition rate of step S2 may be 0.1 Å/s to 1 Å/s. If it exceeds 1 Å/s, it may affect the degree of vacuum of the electron beam deposition equipment. The nanorods may be formed to have a length of 1 to 5 μm.

상기 S2 단계의 증착이 완료되면, 400 내지 600℃의 온도로 60분 내지 240분 동안 열처리하는 단계(S2')를 더 수행할 수 있다. 더 바람직하게는 500℃ 내지 600℃의 온도로 90분 내지 150분 동안 수행될 수 있다.When the deposition of step S2 is completed, the step (S2') of heat treatment at a temperature of 400 to 600° C. for 60 minutes to 240 minutes may be further performed. More preferably, it may be carried out at a temperature of 500 ° C. to 600 ° C. for 90 minutes to 150 minutes.

본 발명의 S3 단계는 S2 단계에서 제조한 하부 전극에 비스무트 바나데이트를 전착하여 상부 전극을 형성하는 단계이다. 상기 전착은 펄스 기반 전기 전착법을 통해서 수행되는 것으로, 보다 상세하게는 전기전착 용액에 담지된 상대전극, 기준전극 및 상기 하부 전극을 준비하는 단계(S3-1); 및 상기 하부 전극에 펄스 전류를 인가하여 하부 전극 표면에 비스무트 바나데이트를 전착시키는 단계(S3-2)를 통해 수행된다. 상기 전기전착 용액은 바나딜설페이트 및 비스무스(III) 니트레이트를 포함하는 것이고, pH가 4 내지 6이며, 온도가 60 내지 100℃일 수 있다.Step S3 of the present invention is a step of forming an upper electrode by electrodepositing bismuth vanadate on the lower electrode prepared in step S2. The electrodeposition is performed through a pulse-based electrodeposition method, and more specifically, the steps of preparing a counter electrode, a reference electrode, and the lower electrode supported in an electrodeposition solution (S3-1); and electrodepositing bismuth vanadate on the surface of the lower electrode by applying a pulse current to the lower electrode (S3-2). The electrodeposition solution may include vanadyl sulfate and bismuth (III) nitrate, and may have a pH of 4 to 6, and a temperature of 60 to 100°C.

상기 S3-2 단계에서 전류는, 온 시간과 오프 시간으로 구성된 일정 주기를 가지고 반복되도록 펄스사이클을 구성하여 인가되는 것이다. 상기 온 시간은 10초, 상기 펄스 전류의 오프 시간은 30초일 수 있다. 본 발명의 실시예와 같이, 0V : 1.5~2.0 V = 30 s : 10 s가 되도록 펄스 사이클을 구성할 수 있다.In step S3-2, the current is applied by configuring a pulse cycle to be repeated with a predetermined period composed of an on time and an off time. The on time may be 10 seconds, and the off time of the pulse current may be 30 seconds. As in the embodiment of the present invention, 0V: 1.5 ~ 2.0 V = 30 s: A pulse cycle can be configured to be 10 s.

상기 펄스 전류는 1 내지 60 사이클로 반복하여 인가될 수 있다. 바람직하게는 3 사이클로 반복하여 인가되는 것이 인듐옥사이드와 비스무스바나데이트가 Type Ⅱ 밴드구조를 형성하게하며, 이로 인해 광전하의 분리를 향상시켜 우수한 광전기화학적 특성을 갖게 한다.The pulse current may be repeatedly applied in 1 to 60 cycles. Preferably, repeated application in 3 cycles causes indium oxide and bismuth vanadate to form a Type II band structure, thereby improving separation of photocharges and having excellent photoelectrochemical properties.

상기 상대 전극은 백금 전극일 수 있고, 상기 기준 전극은 Ag/AgCl 전극일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The counter electrode may be a platinum electrode, and the reference electrode may be an Ag/AgCl electrode, but is not limited thereto.

본 발명에서는 In2O3 나노막대 광전극을 도입해 BiVO4의 나노구조화를 구현하였을 뿐 아니라, Type Ⅱ 이종접합 밴드구조를 형성하였다. Type Ⅱ 이종접합 밴드 구조란, 둘 이상의 반도체의 가전자대, 전도대의 밴드위치가 계단식 구조를 이루어 광전하 (전자, 정공)의 분리 및 이동이 극대화되는 것이다. 기존의 BiVO4와 Type Ⅱ 이종접합 밴드구조를 형성하는 물질에는 WO3, SnO2 등이 있었으나 본 발명에서는 In2O3 가 BiVO4와 Type Ⅱ 밴드구조를 갖는다는 것을 처음으로 확인한 것이며, 현저하게 향상된 광전기화학적 특성을 확인한 바 있다. In the present invention, the In 2 O 3 nanorod photoelectrode was introduced to realize the nanostructure of BiVO 4 as well as to form a Type II heterojunction band structure. In the Type II heterojunction band structure, the band positions of the valence and conduction bands of two or more semiconductors form a stepped structure to maximize the separation and movement of photocharges (electrons, holes). There were WO 3 , SnO 2 and the like as materials for forming the conventional BiVO 4 and Type II heterojunction band structure, but in the present invention, it was confirmed for the first time that In 2 O 3 has a Type II band structure with BiVO 4 , remarkably Improved photoelectrochemical properties have been confirmed.

본 발명의 실시예에서는 BiVO4의 광전기화학적 효율을 향상시키기 위해 In2O3 나노막대를 도입하여 BiVO4를 나노구조화 하였고, 그 결과 BiVO4와 Type Ⅱ 밴드구조를 형성해 광전하분리를 극대화시킨다는 것을 확인하였다.In an embodiment of the present invention, BiVO 4 was nanostructured by introducing In 2 O 3 nanorods to improve the photoelectrochemical efficiency of BiVO 4 , and as a result, BiVO 4 and Type II band structure were formed to maximize photocharge separation. Confirmed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described so that those of ordinary skill in the art can easily implement them with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or a known configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, certain features presented in the drawings are enlarged, reduced, or simplified for ease of explanation, and the drawings and components thereof are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.

실시예 1. E-beam evaporator 기반의 glancing angle deposition 방법을 통한 InExample 1. In through glancing angle deposition method based on E-beam evaporator 22 OO 33 나노막대 합성 Nanorod Synthesis

본 실시예 1에서는 E-beam evaporator를 사용하여 glancing angle deposition 방법을 통해 FTO 기재 위에 In2O3 나노막대를 합성하였다. 장비에 In2O3 소스를 넣고, FTO를 로딩한 후에 나노막대의 부착력을 높이기 위해서 glancing angle은 0°로 설정하고, 기판은 회전시키지 않으면서 In2O3 박막을 20nm 증착하였다. In Example 1, In 2 O 3 nanorods were synthesized on the FTO substrate through the glancing angle deposition method using an E-beam evaporator. After putting the In 2 O 3 source in the equipment and loading the FTO, the glancing angle was set to 0° to increase the adhesion of the nanorods, and a 20 nm In 2 O 3 thin film was deposited without rotating the substrate.

증착이 완료되면, 다시 glancing angle을 82.5°로 하여, 기판은 82~84 rpm 정도로 회전시키면서 나노막대를 증착하여 하부 전극을 제조하였다. 상기 증착 속도는 1Å/s 이하로 하였고, 나노막대의 길이가 3㎛ 정도가 될 때까지 증착을 진행하였다. When the deposition was completed, the lower electrode was manufactured by depositing the nanorods while rotating the substrate at about 82 to 84 rpm with the glancing angle set to 82.5° again. The deposition rate was 1 Å/s or less, and deposition was performed until the length of the nanorods was about 3 μm.

증착 후에 각각 400℃, 500℃, 및 600℃에서 2시간 동안 열처리하였다. 이때 승온 속도는 2℃/min으로 하였다. 상기 열처리가 완료되면, 엑스레이 회절 분석(Bruker 社, D8-advance), 선형주사전위법 (LSV) 측정 및 주사전자현미경 분석(MERLIN Compact, FE-SEM)을 수행하여 도 3에 나타내었다. After deposition, heat treatment was performed at 400° C., 500° C., and 600° C. for 2 hours, respectively. At this time, the temperature increase rate was 2°C/min. When the heat treatment was completed, X-ray diffraction analysis (Bruker, D8-advance), linear scanning potential (LSV) measurement, and scanning electron microscope analysis (MERLIN Compact, FE-SEM) were performed, and are shown in FIG. 3 .

도 3에 나타낸 것과 같이, XRD 분석 결과, 모든 열처리 온도에서 cubic 구조의 In2O3가 잘 형성됨을 확인하였고, 0.5 M K-Pi + 1.05 M Na2SO3 전해질에서 LSV 측정 결과, 600℃에서 열처리한 In2O3가 가장 우수한 광전기화학 특성을 보이는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 3 , as a result of XRD analysis, it was confirmed that cubic structure In 2 O 3 was well formed at all heat treatment temperatures, and LSV measurement results in 0.5 M KP i + 1.05 M Na 2 SO 3 electrolyte, heat treatment at 600° C. It was confirmed that In 2 O 3 showed the best photoelectrochemical properties.

실시예 2. 펄스 기반 전기전착법을 통한 BiVOExample 2. BiVO via pulse-based electrodeposition 44 /In/In 22 OO 33 합성 synthesis

본 실시예 2에서는 상기 실시예 1에서 합성된 In2O3 나노막대 위에 펄스 기반 전기전착법으로 BiVO4를 전착해주었다. 전기전착 용액을 만드는 순서는 다음과 같다. 130 ml DI water에 VOSO4 30 mM을 용해한 후에 HNO3를 이용해 pH 0.5 이하로 낮춰주었다. 그후 Bi(NO3)3 30 mM을 용해한 후에 2 M CH3COONa을 넣어 pH 5.1로 높이고, HNO3를 이용해 최종적으로 pH 4.7로 맞춰 전기전착 용액을 제조하였다. In this Example 2, BiVO 4 was electrodeposited on the In 2 O 3 nanorods synthesized in Example 1 by a pulse-based electrodeposition method. The procedure for making the electrodeposition solution is as follows. After dissolving 30 mM VOSO 4 in 130 ml DI water, the pH was lowered to 0.5 or less using HNO 3 . Then, after dissolving Bi(NO 3 ) 3 30 mM, 2 M CH 3 COONa was added to raise the pH to 5.1, and finally to pH 4.7 using HNO 3 , an electrodeposition solution was prepared.

전기전착을 위해, 상대전극은 Pt mesh를 사용하고, 기준전극은 3M Ag/AgCl 전극을 사용하였으며, 작동전극은 실시예 1에서 제조한 In2O3 전극으로 하였다. 80℃로 온도가 맞춰진 전기전착 용액에 상기 3전극을 담가 연결하고, 0V : 1.95 V = 30 s : 10 s가 되도록 펄스 사이클을 구성하여, 150 rpm의 속도로 교반하면서 3~54 사이클로 전기전착을 수행하였다. 합성 후에는 500℃에서 6시간 동안 열처리하고 이때 승온 속도는 2℃/min으로 하였다.For the electrodeposition, a Pt mesh was used as the counter electrode, a 3M Ag/AgCl electrode was used as the reference electrode, and the In 2 O 3 electrode prepared in Example 1 was used as the working electrode. The three electrodes were immersed in the electrodeposition solution temperature adjusted to 80 ° C., and the pulse cycle was configured so that 0V: 1.95 V = 30 s: 10 s. carried out. After the synthesis, heat treatment was performed at 500° C. for 6 hours, and the temperature increase rate was 2° C./min.

상기 전기전착이 완료된 전극을 대상으로 XRD 분석을 수행하여 도 4에 나타내었다. 도 4에서 확인할 수 있는 것과 같이 모든 cubic 구조의 In2O3와 monoclinic 구조의 BiVO4가 잘 형성됨을 확인할 수 있었다.An XRD analysis was performed on the electrode on which the electrodeposition was completed, and is shown in FIG. 4 . As can be seen in FIG. 4 , it was confirmed that In 2 O 3 of all cubic structures and BiVO 4 of monoclinic structures were well formed.

실시예 3. 펄스 사이클에 따른 광전극의 특성 확인Example 3. Confirmation of characteristics of photoelectrodes according to pulse cycle

상기 실시예 2에서 제작된 광양극을 주사전자현미경을 통해 확인하여 도 5에 나타내었다. 도 5에서 SEM 분석 결과 펄스 전기전착법으로 합성한 BiVO4의 펄스 사이클이 늘어남에 따라 In2O3 나노막대를 두껍게 덮는 것을 확인할 수 있다.The photoanode manufactured in Example 2 was confirmed through a scanning electron microscope, and is shown in FIG. 5 . As a result of SEM analysis in FIG. 5 , it can be seen that the In 2 O 3 nanorods are thickly covered as the pulse cycle of BiVO 4 synthesized by the pulse electrodeposition method increases.

도 6에 펄스 사이클에 따른 BiVO4/In2O3 이종접합 광양극의 선형주사전위법 (LSV) 측정 결과를 나타내었다. 0.5 M K-Pi + 1.0 M Na2SO3 전해질에서 빛을 각각 후면입사, 전면입사시켜 측정한 결과, 3 사이클의 펄스 전기전착법을 수행한 BiVO4/In2O3 이종접합 광전극 샘플이 RHE 기준 1.23 V에서 가장 높은 광전류밀도를 보였으며 후면입사 시에 더욱 우수한 광전기화학적 특성을 보이는 것이 확인되었다.FIG. 6 shows the linear scanning potential (LSV) measurement results of the BiVO 4 /In 2 O 3 heterojunction photoanode according to the pulse cycle. As a result of measuring the back incident and front incident light in 0.5 M K-Pi + 1.0 M Na 2 SO 3 electrolyte, respectively, the BiVO 4 /In 2 O 3 heterojunction photoelectrode sample subjected to 3 cycles of pulse electrodeposition was It was confirmed that the highest photocurrent density was shown at 1.23 V based on RHE, and more excellent photoelectrochemical properties were observed at the back incident.

실시예 4. BiVOExample 4. BiVO 44 /In/In 22 OO 33 이종접합 광양극의 밴드구조 분석 Band structure analysis of heterojunction photoanode

상기 실시예 1에서 열처리를 600℃로 하고, 실시예 2에서 3사이클의 펄스 전기전착법을 수행한 광전극을 대상으로 밴드구조를 분석하여 도 7에 나타내었다.The band structure of the photoelectrode subjected to the 3 cycle pulse electrodeposition method in Example 2 with the heat treatment at 600° C. in Example 1 was analyzed and shown in FIG. 7 .

UPS 측정을 통해 work function (진공 level부터 Fermi energy level까지의 에너지 차이)과 Fermi energy부터 가전자대까지의 에너지 차이를 구했고, UV-vis spectroscopy 측정을 통한 absorbance 분석을 통해 In2O3 및 BiVO4 광전극의 밴드갭을 도출하였다. 도출된 결과를 통해, BiVO4/In2O3 이종접합 광전극의 밴드구조를 파악할 수 있었고, BiVO4/In2O3 광전극이 Type Ⅱ 밴드구조 (가전자대와 전도대의 위치가 계단식 구조를 형성)를 형성하는 것을 확인하였다.The work function (the energy difference from the vacuum level to the Fermi energy level) and the energy difference from the Fermi energy to the valence band were obtained through UPS measurement, and In 2 O 3 and BiVO 4 light through absorbance analysis through UV-vis spectroscopy measurement The band gap of the electrode was derived. Through the derived results, it was possible to understand the band structure of the BiVO 4 /In 2 O 3 heterojunction photoelectrode, and the BiVO 4 /In 2 O 3 photoelectrode had a Type II band structure (the position of the valence band and the conduction band had a stepped structure). formation) was confirmed.

본 발명은 한국수력원자력주식회사의 재원으로 "태양광 물분해용 이종접합 나노구조 광전극소재개발"과제의 지원을 받아 수행된 것임(0543-20190019).The present invention was carried out with the support of the "Heterojunction nanostructured photoelectrode material development for solar water splitting" project with the financial resources of Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. (0543-20190019).

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As a specific part of the present invention has been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (12)

도전성 기재; 및
상기 도전성 기재 상에 형성된 인듐 옥사이드 박막 및 상기 박막 상에 형성된 인듐 옥사이드 나노 막대; 및
상기 나노 막대 상에 전착된 비스무트 바나데이트를 포함하는, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극으로,
상기 인듐 옥사이드 나노 막대과 상기 비스무트 바나데이트는, 가전자대와 전도대의 밴드위치가 계단식 구조를 이루는 Type Ⅱ 이종접합 밴드구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광전극.
conductive substrate; and
an indium oxide thin film formed on the conductive substrate and an indium oxide nanorod formed on the thin film; and
A photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod comprising bismuth vanadate electrodeposited on the nanorod,
The indium oxide nanorods and the bismuth vanadate have a Type II heterojunction band structure in which the band positions of the valence band and the conduction band form a stepped structure.
제1항에 있어서
상기 광전극은 태양광 물분해용인 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극.
2. The method of claim 1
The photoelectrode is a photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod for solar water decomposition.
도전성 기재 상부에 인듐 옥사이드 박막을 증착하는 단계(S1);
상기 박막 상에 빗각 침적(glancing angle deposition) 방식으로 인듐 옥사이드 나노막대를 증착하여 하부 전극을 제조하는 단계(S2); 및
S2 단계에서 제조한 하부 전극에 비스무트 바나데이트를 전착하여 상부 전극을 형성하는 단계(S3)를 포함하며,
상기 인듐 옥사이드 나노 막대과 상기 비스무트 바나데이트는, 가전자대와 전도대의 밴드위치가 계단식 구조를 이루는 Type Ⅱ 이종접합 밴드구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광전극의 제조방법.

depositing an indium oxide thin film on the conductive substrate (S1);
manufacturing a lower electrode by depositing an indium oxide nanorod on the thin film by a glancing angle deposition method (S2); and
and forming an upper electrode by electrodepositing bismuth vanadate on the lower electrode prepared in step S2 (S3),
The method of manufacturing a photoelectrode, characterized in that the indium oxide nanorods and the bismuth vanadate have a Type II heterojunction band structure in which the band positions of the valence band and the conduction band form a stepped structure.

제3항에 있어서,
상기 S2 단계의 증착은 70° 내지 90°의 빗각으로, 인듐 옥사이드 박막이 증착된 도전성 기재를 50 내지 100 rpm으로 회전시키면서 수행되는 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The deposition in step S2 is performed while rotating the conductive substrate on which the indium oxide thin film is deposited at an oblique angle of 70° to 90° at 50 to 100 rpm, light containing bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorods A method for manufacturing an electrode.
제3항에 있어서,
상기 S2 단계의 증착 속도는 0.1Å/s 내지 1Å/s인 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The deposition rate of the step S2 is 0.1 Å/s to 1 Å/s.
제3항에 있어서,
상기 S2 단계의 증착이 완료되면, 400 내지 600℃의 온도로 60분 내지 240분 동안 열처리하는 단계(S2')를 더 포함하는 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
4. The method of claim 3,
When the deposition of the step S2 is completed, the light comprising a bismuth vanadate / indium oxide heterojunction nanorod further comprising the step (S2') of heat treatment at a temperature of 400 to 600 ° C. for 60 minutes to 240 minutes A method for manufacturing an electrode.
제3항에 있어서,
상기 S3 단계는,
전기전착 용액에 담지된 상대전극, 기준전극 및 상기 하부 전극을 준비하는 단계(S3-1); 및
상기 하부 전극에 펄스 전류를 인가하여 하부 전극 표면에 비스무트 바나데이트를 전착시키는 단계(S3-2)를 포함하는 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
4. The method of claim 3,
In step S3,
Preparing a counter electrode, a reference electrode, and the lower electrode supported in the electrodeposition solution (S3-1); and
A method of manufacturing a photoelectrode including a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod comprising the step of electrodepositing bismuth vanadate on the surface of the lower electrode by applying a pulse current to the lower electrode (S3-2).
제7항에 있어서,
상기 전기전착 용액은 바나딜설페이트 및 비스무스(III) 니트레이트를 포함하는 것이고, pH가 4 내지 6이며, 온도가 60 내지 100℃인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The electrodeposition solution includes vanadyl sulfate and bismuth (III) nitrate, a pH of 4 to 6, and a temperature of 60 to 100° C. A photoelectrode including bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorods manufacturing method.
제7항에 있어서,
상기 상대 전극은 백금 전극이고, 상기 기준 전극은 Ag/AgCl 전극인 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The counter electrode is a platinum electrode, and the reference electrode is an Ag/AgCl electrode.
제7항에 있어서,
상기 펄스 전류는,
온 시간과 오프 시간으로 구성된 일정 주기를 가지고 반복되도록 인가되는 것이고, 상기 온 시간은 10초, 상기 펄스 전류의 오프 시간은 30초인 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The pulse current is
Light containing bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorods, which is applied to be repeated with a predetermined period consisting of an on time and an off time, the on time is 10 seconds, and the off time of the pulse current is 30 seconds A method for manufacturing an electrode.
제10항에 있어서,
상기 펄스 전류는 1 내지 60 사이클로 반복하여 인가되는 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
11. The method of claim 10,
The method for manufacturing a photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod, wherein the pulse current is applied repeatedly in cycles of 1 to 60.
제11항에 있어서,
상기 펄스 전류는 3 사이클로 반복하여 인가되는 것인, 비스무스 바나데이트/인듐 옥사이드 이종접합 나노막대를 포함하는 광전극의 제조방법.
12. The method of claim 11,
The method of manufacturing a photoelectrode comprising a bismuth vanadate/indium oxide heterojunction nanorod, wherein the pulse current is repeatedly applied in three cycles.
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