진공증발법을 이용한 CZTSe 광흡수층 박막 제조 및 태양전지 특성 분석

정성훈; 곽지혜; 윤재호; 안세진; 조아라; 안승규; 신기식; 윤경훈

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 정성훈 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 곽지혜 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 윤재호 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 안세진 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 조아라 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 안승규 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 신기식 (한국에너지기술연구원 태양광센터) 윤경훈 (한국에너지기술연구원 태양광센터)

저널정보: 한국재료학회 한국재료학회 학술발표대회 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회

발행연도: 2011.1

수록면: 421 - 421 (1page)

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연구결과

이 논문의 연구 히스토리 (3)

2011

진공증발법을 이용한 CZTSe 광흡수층 박막 제조 및 태양전지 특성 분석

정성훈 , 곽지혜 , 윤재호 외 5명 한국재료학회 학술발표대회 2011.01 학술대회자료

2009

동시진공 증발법을 이용한 Cu₂ZnSnSe₄ 박막 태양전지의 제조와 기판온도가 광전압 특성에 미치는 영향

정성훈 , 안세진 , 윤재호 외 3명 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2009.06 학술대회자료

2008

Ga 조성이 동시진공 증발법으로 제조된 CIGS 태양전지 특성에 미치는 영향

정성훈 , 윤재호 , 안세진 외 2명 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2008.05 학술대회자료

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높은 광흡수 계수를 갖는Cu(In,Ga) $Se_2$ (CIGS) 화합물 박막 소재는 고효율 태양전지 양산을 위해 가장 전도유망한 재료이나 상대적으로 매장량이 적은 In 및 Ga을 사용한다는 소재적 한계가 있다. $Cu_2ZnSnSe_4$ (CZTSe) 혹은 $Cu_2ZnSnS_4$(CZTS)와 같은 Cu-Zn-Sn-Se계 화합물 반도체는 CIGS 내 희소원소인 In과 Ga이 범용원소인 Zn 및 Sn으로 대체된 소재로써 미래형 저가 태양전지 개발을 위해 활발히 연구되고 있는데, 그 화합물 조합에 따라 0.8 eV부터 1.5 eV까지의 에너지 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다. 스퍼터링법에 기반한 2단계 공정에 의해 3.2%의 CZTSe 및 6.7%의 CZTS 태양전지 효율 달성이 보고된 바 있으며, 최근 비진공 방식을 이용하여 제조된 $Cu_2ZnSn(S,Se)_4$ (CZTSSe) 태양전지가 9.6%의 변환효율을 생산하여 세계 최고기록을 갱신한 바 있다. 반면, 동시진공증발법에 의한 Cu-Zn-Sn-Se계 연구는 박막 조성 조절이 상대적으로 용이하다는 장점에도 불구하고, 상대적으로 공개된 연구결과의 양이 적으며 그 효율에 대한 보고는 특히 미미하다. 본 연구에서는 동시진공증발법에 의한 CZTSe 박막 연구 결과를 바탕으로 Sn 손실을 최소화하기 위한 진공증발 공정을 최적화하였으며, 이를 통해 CZTSe 박막 태양전지를 제조하고 그 특성분석을 통해 5% 이상의 변환효율을 달성하였다.

#박막 태양전지 #진공증발공정 #CZTSe 화합물

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