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기판;상기 기판상에 형성되며 나노구조 반도체층으로 이루어지는 광전극;상기 광전극과 접촉하는 전해질; 및상기 전해질과 접촉하고 상기 광전극과 외부회로로 연결되는 음극;을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 기판은, 알루미나 기판, 사파이어 기판, 금속 기판, 투명한 전도성 산화물 기판, 전도성 폴리머 기판, 플렉시블 폴리머 기판 또는 플렉시블 금속판 중 어느 하나를 사용하는 물 분해 광전기화학 셀
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제2항에 있어서, 상기 기판상에 형성되는 프리 패턴층을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제3항에 있어서,상기 프리 패턴층은, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In, Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, ITO, FTO, AZO, GZO, IZO, ZnO 및 SnO2 등과 같이 전도성을 가지는 물질 중 하나 이상을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제3항에 있어서,상기 프리 패터닝층은, 나노 임프린트 몰드에 형성된 패턴을 나노 임프린팅 방식으로 상기 기판에 전사하여 형성된 물 분해 광전기화학 셀
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제3항에 있어서,상기 프리 패터닝층은, 알루미늄 금속판 또는 플렉시블 알루미늄 금속판을 양극산화시킨 후 형성된 산화 알루미늄을 에칭하여 형성된 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 반도체는, ZnS, CdS, CdSe, GaAs, GaP, Si, SiC, SiO2, TiO2, WO3, Fe2O3, SnO2, ZnO, ZrO2, In2O3, MoS2, BiVO4, SrTiO3, CaTiO3, KTaO3 등 무기물, 무기혼합물 또는 산화물과 같은 화합물 반도체 중 하나 이상을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 나노구조는, 나노 막대, 경사 나노 막대, 나노 와이어, 나노 리본, 나노 헬릭스, 나노 스프링 또는 나노 콘 형상 중 하나 이상인 물 분해 광전기화학 셀
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제8항에 있어서,상기 나노구조는, 두 개 이상의 물질이 이질접합(heterostructure)을 이루는 물 분해 광전기화학 셀
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제8항에 있어서,상기 나노구조는, 두 개 이상의 물질이 core-shell 나노구조를 가지는 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 광전극은, 상기 나노구조 반도체와 상기 나노구조 반도체 상에 배치된 나노입자층을 더 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제11항에 있어서,상기 나노입자층은, ZnS, CdS, CdSe, GaAs, GaP, Si, SiC, SiO2, TiO2, WO3, Fe2O3, SnO2, ZnO, ZrO2, In2O3, MoS2, BiVO4, SrTiO3, CaTiO3, KTaO3 등 무기물, 무기혼합물 또는 산화물과 같은 화합물 반도체 중 하나 이상을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 전해질은, H2O, Na2SO4, Na2CO3, NaOH, Na2S, K2SO3, H2SO4, KCl, KOH, RbOH, FeCl2, FeCl3, HClO4 등 고체 또는 액체 이온화합물 중 하나 이상을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제1항에 있어서,상기 음극은, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In, Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh 및 Mg 중 하나 이상을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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기판 상에 경사각 증착법을 이용하여 나노구조 반도체층을 가지는 광전극을 형성하는 단계;상기 광전극 상에 전해질을 접촉시키는 단계; 및상기 전해질과 접촉하고 상기 광전극과 외부회로로 연결되는 음극을 형성하는 단계;를 포함하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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기판 상에 프리 패턴층을 형성하는 단계;상기 프리 패턴층 상에 경사각 증착법을 이용하여 나노구조 반도체층을 가지는 광전극을 형성하는 단계;상기 나노구조 반도체층 상에 나노입자층을 가지는 광전극을 형성하는 단계;상기 광전극 상에 전해질을 접촉시키는 단계; 및상기 전해질과 접촉하고 상기 광전극과 외부회로로 연결되는 음극을 형성하는 단계;를 포함하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제16항에 있어서,상기 프리 패턴층을 형성하는 단계는, 상기 프리 패턴 물질을 5nm 이상 5um 이하로 증착하는 단계를 포함하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제16항에 있어서,상기 프리 패턴층을 형성하는 단계에서는,나노 임프린트 몰드에 형성된 패턴을 나노 임프린팅 방식으로 상기 기판에 전사하여 100nm 이상 1um 이하의 나노 패턴이 프리 패턴으로 사용되는 물 분해 광전기화학 셀
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제16항에 있어서,상기 프리 패턴층을 형성하는 단계에서는,상기 기판이 알루미늄 금속판 또는 플렉시블 알루미늄 금속판인 경우, 양극산화 후 산화 알루미늄을 에칭하고, 남아 있는 딤플 어레이가 프리 패턴으로 형성되는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제15항 또는 제16항에 있어서,상기 나노구조 반도체층을 형성하는 단계는,나노구조 반도체층을 증착시 플럭스 선과 기판이 경사지도록 증착하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제15항 또는 제16항에 있어서,상기 나노구조 반도체층을 형성하는 단계는,나노구조 반도체층을 증착시 플럭스 선과 기판이 경사지도록 한 상태에서 기설정된 속도 및 방향의 패턴으로 회전시키면서 증착하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제15항 또는 제16항에 있어서,상기 나노구조 반도체층을 형성하는 단계는,물질을 전자선 증착법, 열 증착법 또는 스퍼터링 증착법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 증착하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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제16항에 있어서,상기 나노입자층을 형성하는 단계는,나노 입자층에 사용되는 반도체 물질을 스핀 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅 또는 닥터 블레이딩 중 어느 하나의 방법을 이용하여 코팅되는 단계를 포함하는 물 분해 광전기화학 셀 제조방법
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