광전기화학 소자는 반도체 물질이 태양에너지를 흡수하여 여기된 전하들을 이용하여 물을 산소와 수소를 분해하여 수소에너지원을 얻는 친환경에너지 기술이다. 친환경적으로 이상적이나, 상용화되기에는 효율이 낮아 촉매, 도핑, 구조화 등 다양한 연구들이 진행되고 있다.
이 논문에서는 가장 간단하고 강력한 구조화 전략을 사용하여 다기능 구조를 갖는 고효율 광전기화학 소자의 제조공정을 제안하였다. 다양한 공정법에 대한 연구는 다양한 구조 소자 제작을 가능하게 한다. 그렇기에 광전기학학 소자 물질 중 가장 유망한 바나듐산 비스무트를 스퍼터링과 전자빔 증착 공정을 이용하여 합성 및 나노구조체 제작을 진행하였다. 더 나아가 구조화된 투명전극 제작을 통해 광전소자에 적합하며, 효율을 상승시켜 주는 투명전극을 개발하였다. 위의 연구 결과들을 종합하여 다기능 구조를 제작하여 광전기화학 소자의 효율을 향상 및 효과에 대한 분석을 진행하였다.