학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
권호 | 20권 1호 |
발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
제목 | CIGS 박막 태양전지의 전기화학적 증착 메커니즘 연구 |
초록 | Cu(In,Ga)Se2 박막은 다원화합물이기 때문에 제조공정이 매우 까다롭다. 물리적인 박막제조방법으로는 동시증발증착(co-evaporation)법, 스퍼터링(sputttering)법, 화학적인 방법으로는 전해증착 (electrodeposition)법이 있다. CuInSe2(CIS)와 Cu(In,Ga)Se2(CIGS)를 기반으로 하는 태양전지의 변환효율은 각각 18.8%와 19.5%로 비진공 방법인 동시증발증착 방법에 의하여 얻어졌다. 하지만 이들 공정은 진공장비를 이용하기 때문에 제조단가가 비싸고, 대면적 제조가 어렵다. 화학적 박막 제조 방법인 전해증착법은 수용액 속에 4가지 물질을 용해시킨 후 전기화학적 증착을 통해 박막을 형성시키고, 소성 단계를 거쳐 제작한다. 본 연구에서는 cyclic voltammetry (CV)를 이용하여 CIGS 박막의 증착 메커니즘을 규명하였다. CV의 경우 unitary Cu, In, Ga, Se과 binary Cu-Se, Ga-Se, In-Se 그리고 ternary Cu-In-Se, Cu-Ga-Se을 측정하였다. 또한 Cu-In-Ga-Se 분석하여 환원 피크의 전압과 전류밀도를 비교하였다. 정전압법을 이용하여 인가전압 (-0.2 V ~ -0.8 V vs. Ag/AgCl)에서 CIGS 박막을 제조하였으며, SEM을 이용하여 얻어진 CIGS 박막의 시료 표면을 관찰하였고, EDS로 그 조성을 분석하였다. 그리고 XRD를 이용하여 500℃, N2 분위기에서의 열처리 후의 인가전압에 따른 결정의 변화를 조사하였다. |
저자 | 이현주, 지창욱, 박찬수, 김치호, 김양도 |
소속 | 부산대 |
키워드 | CGS thin films(CGS 박막); Cyclic voltammetry (순환전압전류법) |