화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2009년 봄 (05/21 ~ 05/22, 무주리조트)
권호 15권 1호
발표분야 반도체재료
제목 CIS 태양전지용 이원 화합물 CuxSe 나노입자 제조
초록 태양전지 중 CuInSe2로 대표되는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 chalcopyrite계 화합물 반도체에서 가장 핵심 층인 CIS 광흡수층은 Cu,(In, Ga), Se 금속 원소의 동시증발법 또는 스퍼터링과 같은 고진공 장치를 이용하여 제조 되는데 이러한 진공 장치는 높은 효율의 태양전지를 얻을 수 는 있지만 제조 단가가 비싸고 대면적의 광흡수층을 만들기 어려운 단점이 있다. 이를 극복하기 위해서는  값싸고 대면적의 CIS박막 제조가 가능한 비진공공정의 개발이 필수적이다. 대부분의 나노 입자 형성은 비진공 상태에서 이루어지기 때문에 CIS 박막 태양전지의 저가화를 이룰 수 있는 방법으로 여겨진다.  
본 연구팀에서는 CuxSe, InxSe 이원계 나노입자를 합성하고 이를 Se 증기 분위기에서 열처리하여 CIS 화합물을 형성하고자 하였으며, 본 논문에서는 CuxSe 나노입자 제조에 국한하여 발표하고자 한다. CuxSe 나노입자는 콜로이달 방법에 의해서 제조하였다. 질소 충진된 glove box안에서 CuI를 pyridine 용매와 혼합하고 이를 교반 하였으며, 이 혼합물을 Na2Se가 녹아있는 메탄올에 혼합시켰다. 그 후 메탄올과 pyridine 혼합물을 0℃ ice-bath안에서 교반을 통해 CuxSe 나노입자를 제조하였다. 제조 후에 NaI와 그 외의 부산물들은 원심분리기를 이용해서 메탄올로 세척을 하였다. 제조를 통해 얻은 CuxSe의 나노입자의 형상 및 크기는 SEM을 통해서 조성은 EDS 그리고 결정구조는 XRD를 이용해서 분석하였다. 분석결과 약 50~100nm의 균일한 크기와 Cu/Se ratio가 약 1.5정도 였다
저자 김균환1, 안세진1, 윤재호1, 곽지혜1, 김도진2, 윤경훈1
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 solar cell; non-vacumm; CuxSe
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