화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교)
권호 10권 1호
발표분야 반도체 II (화합물)
제목 콜로이달 방법에 의한 CuInGaSe2 나노입자 합성 및 광학적 특성
초록 나노 결정은 그 크기 변화에 따라 그 물리․화학적 성질에서 매우 주목할 만한 변화를 가져온다. 화합물 반도체의 경우 입자의 크기에 따라 밴드갭 조절이 가능하며, 최저 준위 발광 속도 역시 변화되어진다. wide-bandgab을 가진 CuInGaSe2 (CIGS)를 광흡수층으로 사용하기 위해서는 이동도가 높고 소수캐리어의 확산길이가 커야 함으로 전기적으로 n-type보다는 p-type의 태양전지가 유리하다. 더 넓은 밴드갭을 가진 P-type의 CIGS 광흡수층 제조를 위하여, 콜로이달 제조법 (colloidal method)으로 copper, indium, selenium 및 gallium 분말과 유기용매 인 pyridine을 사용하여 CIGS 나노입자를 합성하였다. 콜로이달 제조법은 기존의 CIGS 광흡수층을 제조하기 위해 진공장비를 쓰지 않고 저온, 저압에서 합성을 할 수 있으며, 제조시간의 단축과 대량생산, 화학양론비을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 콜로이달 제조법으로 0℃에서 20분 동안 반응시켜 직경이 5-15 ㎚인 구형에 가까운 CIGS 나노입자를 얻었다. 또한 반응시간과 반응한 부산물을 안정화 시키는 시간을 달리하여 최적의 CIGS 나노입자를 찾을 수 있었다. HRSEM, TEM, XRD, EDS등으로 나노분말의 형상, 크기 및 조성을 조사하여 Chalcopyrite 구조의 CuInGaSe2임을 확인하였으며, 광학적 특성을 측정하여 밴드갭을 조사 하였다.



Fig. 1 SEM and TEM images of CIGS nanaoparticels obtained using pyridine from the reaction at 0℃ for 20 min.
저자 김기현1, 전영갑1, 박병옥2, 윤경훈1
소속 1한국에너지기술(연), 2경북대
키워드 Solar Cells; CIGS; Colloidal Method; Nanoparticles.
E-Mail