초록 |
CuInSe2계 태양전지는 직접 천이형 반도체로서 밴드갭 에너지가 단결정 Si와 거의 같은 1.04이고, 광흡수 계수도 105 cm-1로 현재까지 알려진 태양전지 재료 중에서 가장 크다. 그러나 Cu(In,Ga)Se2 박막 소재는 상대적으로 매장량이 적은 In, Ga을 사용하고 있는 약점이 있으며 특히 In의 경우는 LCD Display에 사용되는 ITO 필름으로 인해 가격이 상승하고 있다. 따라서, 고가의 In, Ga 을 상대적으로 가격이 낮은 Zn, Sn 으로 대체함으로서 가격 경쟁력면에서도 장점을 가진다. 또한 CZTSe 태양전지는 Zn, Sn을 첨가할 경우 광흡수층의 밴드갭 에너지가 1.4 eV 이상으로 증가한다고 알려져 있는바, 이를 이용하게 되면 태양광 스펙트럼에 적합한 고효율 태양전지를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 Cd이 첨가되지 않는 Cd-free 버퍼를 바로 적용할 수 있어 CIGS계 태양전지가 가지고 있는 약점을 동시에 극복할 수 있다. 본 실험에서는 CZTSe 태양전지 박막을 동시진공 증발법으로 제조하였고 이때 기판온도가 박막에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 박막의 두께와 미세구조는 SEM으로 측정하였다. 박막의 화학양론 조성비는 SEM에 부착된 EDS (Energy Dispersive spectroscopy )를 사용하였다. 태양전지의 양자효율 및 밴드갭 확인을 위해서QE(quantum efficiency) 측정하였다. |