| 초록 |
태양전지의 최근 연구 동향은 범용성 및 친환경 특성을 갖는 화합물 반도체 재료를 흡수층 소재로 개발하는데 초점을 두고 있다. 무독성(non-toxic) 및 풍부한 매장량(earth-abundant)을 갖는 원소로 구성된 삼원 화합물(ternary compound)인 Cu2SnS3(CTS)는 CZTS(Copper Zinc Tin Sulfide)와 유사한 결정학적 구조 및 넓은 범위의 에너지 밴드 갭(0.9~1.7 eV)과 높은 흡광 계수(~104cm-1) 로 태양전지 응용에 적합한 특성을 가진다. CTS 태양전지의 효율은 1987년 Kuku와 Fakolujo의 연구를 통해 직접증발법으로 제조한 CTS 기반 태양전지의 0.11% 효율이 최초로 보고되었으며, 현재까지 보고된 CTS 태양전지의 가장 높은 효율은 나트륨 도핑(sodium doping)에 의한 4.6%와 진공 증착(vacuum evaporation) 및 동시-스퍼터링법(co-sputtering)을 적용한 게르마늄 도핑(germanium doping)에 의한 6%이다. 그러나 CdTe(Cadmium Telluride)와 CIGS(Copper Indium Gallium Diselenide) 태양전지에 비해 현저히 낮은 효율은 CTS 태양전지의 산업적 응용을 위해 최우선적으로 개선해야 할 당면과제이다. 본 연구는 건식증착공정인 RF마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 황화구리(Copper Sulfide, CuS)와 황화주석(Zinc Sulfide, ZnS) 박막을 소다석회유리(Soda Lime Glass, SLG) 기판 위에 순차적으로 적층(SLG/CuS/ZnS)하였으며, 기판온도 변화에 따른 CTS 박막의 구조적, 광학적 및 전기적 특성을 연구하였다. |
