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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

신상수 (경북대학교, 경북대학교 대학원)

지도교수
박종후
발행연도
2020
저작권
경북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

무 카드뮴 Zn(O,S) 버퍼층의 밴드 엔지니어링을 이용한 CIGS 박막 태양전지의 고 효율화
신상수 전기공학과 2020.01 학위논문

2019

밴드갭 엔지니어링된 무 카드뮴 Zn(O,S) 버퍼층의 조성 변화에 따른 CIGS 박막태양전지의 특성 분석
신상수 ,  김기환 ,  유진수 외 8명 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2019.05 학술대회자료

2018

Zn(O,S) 버퍼층을 적용한 초박막 CIGS 태양전지의 Light soaking 효과 연구
신상수 ,  김동렬 ,  남기원 외 8명 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 2018.11 학술대회자료

초록· 키워드

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Using Atomic Layer Deposition (ALD) process, we have grown a Zn(O, S) buffer layer on Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) absorber to fabricate CIGS thin film solar cell (TFSCs). Compared to Chemical Bath Deposition (CBD), ALD can be a more suitable deposition method to deposit a thin film with nano-scale thickness due to an easy and precise control on composition. In addition, differently from CdS, Zn(O, S) is eco-friendly, non-toxic and a tunable band gap material. The band gap of Zn(O, S) can be adjustable by controlling the S/(S+O) ratio and the large band gap Zn(O, S) buffer layer can comparatively allow more incoming light down to ~400 nm in wavelength meanwhile a CdS buffer blocks below ~ 500 nm, which is expected to increase short circuit current density. In this study, we apply various thicknesses and compositions of Zn(O, S) to improve Voc(open circuit voltage) of CIGS solar cells. As the result of thickness and composition optimization, the CIGS solar cell with Zn(O, S) buffer became similar efficiency to the solar cell with CBD-grown CdS. The properties of ALD-grown thin-films and the photovoltaic performances of solar cells are characterized by utilizing reflectometer, ellipsometer, UV?VIS-NIR spectroscopy, Transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and a solar simulator providing AM1.5 (100 mW/cm2).
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목차

목 차
목차 iii
그림 목차 v
표 목차 vii
Ⅰ. 서론 및 연구동기 1
Ⅱ. 이론적 배경
2.1 태양전지의 개요
2.1.1 작동원리 6
2.1.2 성능평가
2.1.2.A 전압-전류 (I-V) 곡선 9
2.1.2.B 양자효율 (QE) 16
2.2 Cu(In, Ga)Se2 박막 태양전지
2.2.1 Cu(In, Ga)Se2 발전 과정 19
2.2.2 Cu(In, Ga)Se2 특징 및 특성 22
2.2.3 Cu(In, Ga)Se2 박막 태양전지 구조 25
2.3 Cu(In, Ga)Se2 박막 태양전지용 버퍼층
2.3.1 다양한 버퍼층 27
2.3.2 증착법
2.3.2.A Chemical Bath Deposition (CBD) 29
2.3.2.B Atomic Layer Deposition (ALD) 30
2.4 Band Alignment 33
Ⅲ. 실험방법
3.1 태양전지 기본공정 35
3.2 Zn(O,S) 버퍼층 36
3.3 광학적, 구조적, 전기적 측정 38
Ⅳ. 결과 및 고찰
4.1 Zn(O,S)의 광학적 특성 및 두께 39
4.2 Zn(O,S)의 XPS분석
4.2.1 결합에너지 및 조성 분석 43
4.2.2 Valence band maximum 45
4.3 Zn(O,S)의 TEM분석 47
4.4 Zn(O,S)/CIGS태양전지의 전기적 특성 변화(I-V 곡선)
4.4.1 Zn(O,S)층의 S/(O+S)비율에 따른 CIGS태양전지의 전기적 특성 변화 50
4.4.2 ZnS 두께에 따른 CIGS태양전지의 전기적 특성 변화 52
4.4.3 i-ZnO 두께에 따른 CIGS태양전지의 전기적 특성 변화 57
4.4.4 CIGS 밴드갭의 변화에 따른 전기적 특성 변화 59
4.5 CdS 버퍼층과 Zn(O,S) 버퍼층을 적용한 CIGS의 EQE변화 64
Ⅴ. 결론 65
참고문헌 67
Abstract 69

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