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3차원 역오팔(Inverse Opal) 나노구조의 SnO2 코어(core)층; 및상기 SnO2 코어 층에 증착되는 TiO2 쉘(shell)층;을 포함하고,상기 SnO2 코어(core) 층에 불소가 더 포함되고, 상기 SnO2 코어(core) 층에서 불소는 Sn : F = 9 : 1 mol% 비율로 포함되며,상기 TiO2 쉘층의 두께는 9-11 nm이고,상기 TiO2 쉘층은 430-470℃에서 10-60분 동안 어닐링 처리한 것을 특징으로 하는 3차원 역오팔(Inverse Opal) 나노구조의 물 분해용 광전극
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제1항에 있어서,상기 광전극의 포어 직경은 120-220 nm인 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극
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제4항에 있어서,상기 광전극의 포어 직경은 190-210 nm인 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극
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제1항에 있어서,상기 광전극에서 역오팔 나노구조를 이루는 벽의 두께는 20-100 nm인 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극
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제6항에 있어서,상기 광전극에서 역오팔 나노구조를 이루는 벽의 두께는 30-40 nm인 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극
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비드를 함유하는 수성 용액을 준비하는 단계(단계 1);친수성의 기판 상에 상기 단계 1에서 준비한 수성 용액을 점적하며 스핀코팅하여, 3차원 오팔(Opal) 나노구조를 갖는 비드 템플레이트를 준비하는 단계(단계 2);Sn : F = 9 : 1 mol% 비율로 사염화주석 및 NH4F을 포함하는 SnO2 코어층 전구액을 상기 비드 템플레이트에 점적하고, 템플레이트를 회전시켜 과량의 전구액을 제거한 다음 건조하는 단계(단계 3);상기 비드 템플레이트를 제거하기 위한 열처리 단계(단계 4);상기 단계 4에서 비드 템플레이트를 제거하고 남은 3차원 역오팔 나노구조의 SnO2 코어층에, 원자층증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 방법을 통해 TiO2 쉘층을 9-11nm 두께로 증착시키는 단계(단계 5); 및TiO2 쉘층을 430-470℃에서 10-60분 동안 어닐링 처리하는 단계(단계 6);를 포함하는 3차원 역오팔(Inverse Opal) 나노구조의 물 분해용 광전극의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 단계 4의 열처리는 400-600 ℃의 공기 분위기하에서 2-4시간 처리하고, 온도상승율은 0
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제10항에 있어서,상기 단계 5의 TiO2 쉘층은 티타늄이소프로폭사이드(Ti-{OCH(CH3)2}4) 및 탈이온수를 각각 Ti 및 O의 소스로서 사용하는 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 단계 5의 원자층증착 방법에서 TiO2 쉘층의 성장온도는 200-300 ℃인 것을 특징으로 하는 물 분해용 광전극의 제조방법
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기판;제1항의 광전극;상기 광전극과 접촉하는 전해질; 및상기 전해질과 접촉하고 상기 광전극과 외부회로로 연결되는 음극;을 포함하는 물 분해 광전기화학 셀
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제15항의 물 분해 광전기화학 셀을 이용하는 수소 생산 시스템
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