화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL))
권호 19권 1호
발표분야 C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials)
제목 Nucleation and growth mechanism of electrochemically deposited copper layer on molybdenum substrates for CIS solar cells
초록 태양전지는 화석연료 고갈에 따른 에너지 비용 상승문제, 급증하는 에너지 소비량 그리고 이산화탄소에 의한 지구온난화 문제에 대응하기 위한 해결책으로 점차 필요성이 대두되고 있다. 현재, 태양전지가 시장의 대부분을 실리콘을 흡수층으로 적용한 태양전지가 차지하고 있지만, 실리콘의 가격 변동이 심하고, indirect band-gap 을 갖는 재료적 한계점 때문에 보다 효율적인 흡수층 개발이 요구되고 있다. 그 중, Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 는 direct band-gap 과 높은 흡수계수를 가지고 있어 매우 얇은 박막 형태임에도 높은 에너지 변환 효율을 기대할 수 있어 많은 주목을 받고 있으며, 최근 독일 ZSW 에서 동시증발법을 이용해 20.3 % 의 효율을 달성하되었다. 하지만, 진공증착방식을 이용한 CIGS 공정법의 경우 생산설비 및 생산단가 측면에서 기존 실리콘 기반의 태양전지 대비 가격경쟁력을 확보하기 어렵기 때문에, 보다 저가의 생산방식으로의 전환이 요구된다. 전착법은 다양한 산업분야에서 적용되는 증착방식으로 생산설비 및 생산단가가 매우 저렴하기 때문에, 이를만족시킬 수 있어 최근 전착법을 이용한CIGS 박막 형성 방법에 관한 연구가 증가하고 있다. 본 실험에서는 CIGS 박막을 형성하기 위해 Molybdenum 기판 위에 Cu와 In 을 전착법을 이용해 차례로 형성시킨 후 셀렌화 하였으며, 전착시 Cu 층의 nucleation 거동에 따른 CIS 박막의 결정화 차이를 SEM, XRD, Transmittance 분석을 통해 확인하였다.

REFERENCES  
[1] R.N. Bhattacharya., A.M. Fernandez, Solar Energy Materials and Solar Cells 76 (2003) 331.
저자 권용현, 천성현, 조형균
소속 성균관대
키워드 CIS solar cell; thin film; electrdeposition; nucleation
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