화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료)
제목 Tandem 구조의 박막형 태양전지 적용을 위한 Cu(In,Ga)Se2 흡수층의 전자빔 처리 및 특성 평가
초록 최근 주를 이루고 있는 결정질 실리콘의 단가 상승과 공정상 비용 때문에 비결정질 실리콘의 연구와 박막형 태양전지의 연구가 활발히 이루어 지고 있다.
특히 박막 태양전지는 수 μm의 박막을 태양전지 광흡수층으로 이용함으로써 원소재 소모가 극히 적으며, 반도체 공정을 사용하기 때문에 연속공정이 가능하다. 또한 유리, 금속 등의 기판을 사용하게 되면 저가의 건물일체형 태양전지 모듈도 제조할 수 있다는 장점이 있다.
박막형태양전지 중에서도 CIS계 박막 태양전지가 주목을 받고 있다. Cu(In,Ga)Se2(CIGS)를 광흡수층으로 하는 태양전지는 기존에 사용되어온 흡수층인 CIS(CuInSe2)의 In의 일부를 Ga로 치환하여 밴드갭을 엔지니어링을 통해 자유롭게 조절하여 태양전지에서 이상적인 밴드갭인 1.4eV~1.6eV로 조정할수 있다.  특히 고효율화를 위한 Tandem 구조의 CIGS제조를 위해서 상부셀에 많은 연구가 이루어 지고 있다. 상부셀 제조시, 결정화 과정중 열처리 방법은 하부셀까지 영향을 미친다는 단점이 있다.  이에 반해 전자빔조사 방법은 열에의한 결정화 방법에 비하여 낮은온도에서 결정화가 가능하기 때문에 최근 새로운 대안으로 떠오르고있다.
본 연구에서는 CIGS 박막태양전지의 Tandem구조적용을 위한 상부셀의 CIGS열처리 하는 방법으로써 전자빔 처리 방법을 적용하였다. CIGS흡수층은 각각 Cu2Se, In2Se3 그리고 CuGa taget을 이용하여 sputtering 방법으로 증착하였다. 제조된 전구체는 각각 다른 전자빔 파워와 조사시간에 의해 결정화되었다. 이렇게 결정화된 박막의 특성은 XRD, Raman, SEM, XRF, Hall measurement, UV-VIS 를 이용하여 분석평가를 하였다.  
저자 송양기, 김동진, 박인선, 권혁, 정채환
소속 한국생산기술(연)
키워드 Co-Sputtering; 박막태양전지; CIGS; 전자빔
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