| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 |
25권 2호 |
| 발표분야 |
C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 |
Zn(O,S)버퍼를 이용한 CIGS 박막 태양전지의 후속공정 sputtering damage에 의한 영향 및 대처 |
| 초록 |
Cu(In, Ga)Se2 (CIGS) 태양전지는 직접 천이형 에너지 밴드갭을 가지며, 또한 높은 흡수계수 (1*105cm-1)를 가지고 있으며, 현재 23.3 %의 높은 효율을 달성하였다. 하지만 기존의 태양전지의 경우 CdS 버퍼층을 이용하기 때문에 환경적인 문제가 있으며, CdS 버퍼층의 경우 고정된 에너지 밴드갭을 갖기 때문에 제한적인 요소가 있다. 이러한 환경적인 문제와 제한적인 요소를 탈피하기 위해 무 카드뮴 Zn(O,S) 버퍼층을 원자층 증착법(Atomic Layer Deposition; ALD)을 사용하여 CIGS 태양전지에 적용하였다. CIGS 박막형 태양전지의 구조 중 i-ZnO layer는 태양전지 내부에서 홀과 전자의 수집을 원활히 할 수 있게 도와주며 하부 층이 받는 sputtering damage를 줄여 주기 위한 역할을 한다. 본 연구는 Zn(O,S) layer를 증착한 방법과 동일하게 ALD 증착법으로 i-ZnO layer를 두께 별로 증착하였고 sputtering damage가 영향을 주는 효과를 알아보았다. 대략적인 결과로써 i-ZnO layer가 적정한 두께로 성장 하였을 때 FF가 개선됨을 관찰할 수 있었고, sputtering damage가 증가함에 따라 FF가 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, ALD로 증착한 i-ZnO 박막을 이용하여 기존에 널리 사용되어지고 있는 sputtering 증착법과 비슷한 수준의 효율도 확인 하였다. 정확한 두께를 확인하기 위하여 Transmission electron microscopy(TEM)을 사용하여 측정하였고, TEM Selected Area Electron Diffraction (SAED) pattern을 통하여 sputtering damage를 확인 하였다. 전기적 분석을 위해 전류밀도(current density)-전압(voltage) 측정을 이용하여 i-ZnO/Zn(O,S)/CIGS 구조를 갖는 태양전지 성능을 알아보았다. |
| 저자 |
신상수1, 김기환1, 유진수1, 신동협1, 정인영1, 송수민1, 곽지혜1, 박종후2, 박주형1
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| 소속 |
1한국에너지기술(연), 2경북대 |
| 키워드 |
박막 태양전지; CIGS; CdS 버퍼층; Zn(O; S) 버퍼층; i-ZnO; sputtering damage
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