화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2014년 가을 (11/12 ~ 11/14, 엑스코(대구))
권호 18권 2호
발표분야 에너지저장변환-포스터
제목 동시증발증착기를 이용한 다양한 아연 조성비를 갖는 Cu2ZnSnSe4 박막 태양전지 제작 및 특성 분석
초록 동시증발증착기를 사용하여 Cu2(Zn,Sn)Se4 (CZTSe) 금속 전구체 내부에 다양한 아연(Zn) 조성비를 갖도록 증착하였다. 일반적으로 CZTSe 박막 태양전지는 Zn/Sn = 1.0 보다 큰 값을 갖도록 증착하는데 (Zn rich), 그 이유는 이러한 구조가 낮은 밴드갭값을 갖는 CTSe 2차상 생성을 억제하여 소자 특성을 향상시키기 때문이다. 따라서 CZTSe 태양전지에서 아연 조성비 제어는 매우 중요하다. 동시증발증착기로 증착된 전구체는 급속열처리장비(Rapid Thermal Process, RTP)를 통해 셀레늄 증기 없이 열처리하여 재결정화하였다. 이렇게 제작된 CZTSe 흡수층의 SEM 분석 결과, 전구체 내부의 아연 함량에 따라서 결정립의 크기가 변화하는 것을 확인하였다. 또한 XRD 분석을 통해 획득한 데이터로 CZTSe 결정의 상태를 파악하기 위하여 Full Width at Half Maximum (FWHM)과 Texture Coefficient (TC)를 계산하였다. 라만분광분석에서는 전구체 내부에 아연 함유량에 따라서 2차상의 변화를 확인하였다. 최적화된 아연 함유량 조절을 통해서 CZTSe 소자를 제작하였으며, 0.42cm2 면적에서 6.11%의 광변환 효율을 달성하였다.
저자 전동환1, 고병수1, 황대규1, 강진규1, 남다현2, 정현식2
소속 1대구경북과학기술원, 2서강대
키워드 박막태양전지(Thin film solar cells); CZTSe Solar Cells; 아연 함유량 (Zn content ratio); 동시증발증착법(Co-evaporation)
E-Mail