| 초록 |
Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) 및 Cu2(Zn, Sn)Se4 (CZTS) 박막 태양 전지는 여러 박막 태양 전지 중 가장 널리 쓰이는 태양 전지이며, 23.35% 및 12.6% 의 광변환 효율을 각각 달성했다. 그러나, 높은 가격의 In과 Ga 소재와 CZTS 의 효율 증가에 대한 어려움으로 인해, 이에 대한 대체재가 필요했다. 최근 박막 태양 전지의 대체재로서 5-6족 화합물에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, antimony selenide (Sb2Se3) 화합물은 풍부한 자원 및 낮은 독성, 그리고 높은 광적 특성 및 전기적 특성을 가지고 있다는 장점이 있다. 특히, Sb2Se3 는 구조적 특성 상 CIGS 및 CZTS 등의 3-D 구조를 가지는 물질과는 달리, 1-D 구조를 가지고 있기 때문에 큰 이방성을 띠기 때문에, 이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. Sb2Se3 는 [100] 및 [010] 방향으로는 비교적 약한 반 데르 발스 힘에 의해 결합되어 있으며, [001] 방향으로는 공유 결합을 이루고 있다. 즉, [100], [010], 그리고 [001] 으로의 주 성장 방향에 따라 Sb2Se3 박막 태양 전지의 특성이 달라진다. 본 연구에서는 전기 화학적 방법으로 증착한 Sb2Se3 박막을 후열처리 공정 조건을 제어하여 성장 배향성을 관찰하였다. Sb2Se3 박막의 morphology 및 composition 은 field emission scanning electron microscopy & energy dispersive x-ray spectroscopy (FE-SEM & EDS) 로 관찰하였으며, 박막의 결정성 및 주 성장 방향은 x-ray diffraction (XRD) 을 통해 관찰하였다. Sb2Se3 박막 태양 전지는 SLG/FTO/Sb2Se3/CdS/ZnO/Al 로 구성되었으며, 광변환 효율은 J-V curve를 통해 알아보았다. |
