화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔)
권호 23권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 광 특성이 우수한 HAMC 패턴이 적용된 투명 전극의 페로브스카이트 태양전지 적용
초록 최근 환경 오염에 대한 우려와 동일본 대지진으로 촉발된 원자력 발전의 위험성으로 인해 때문에 안전하고 친환경적인 에너지원에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그 중 태양 에너지는 지구 어디에서든지 이용 가능하다는 장점을 가지고 있어 차기 신에너지원으로 주목받고 있다. 그러나 현재 태양전지로 상용화 된 실리콘 기반의 반도체 태양전지는 공정 과정이 복잡하고 높은 비용이 필요한 단점을 가지고 있다. 반면 유-무기 perovskite solar cell은 기본적으로 상온에서 용액 공정을 이용하기 때문에 다양한 기판에 제작이 가능하며 공정이 단순하여 적은 비용으로도 대면적 공정이 용이하다는 장점을 가지고 있다. 또한 perovskite material 을 형성하는 물질인 formamidinium lead-tri-iodide (FAI)의 경우 낮은 밴드갭을 가지고 있어 가시광선을 포함한 넓은 범위의 파장을 흡수할 수 있다. 이러한 장점으로 perovskite solar cell 은 3세대 태양전지로 각광을 받고 있다.
나노임프린트 리소그래피(NIL)는 기존의 리소그래피 공정에 비하여 저렴하고 간단한 공정으로 대면적의 패턴 형성이 가능하다는 장점을 가지고 있다. NIL로 형성하는 다양한 패턴 중 Hexagonal array micro convex(HAMC) pattern 의 경우 광학적으로 확산 투과율을 크게 향상시켜주는 장점을 가지는 패턴이다.
본 연구에서는 NIL 공정을 이용하여 HAMC 패턴이 형성된 투명 전극을 제작한 후, 그 기판을 이용하여 perovskite solar cell을 제작하였다. HAMC 패턴이 적용된 기판을 이용하여 제작한 투명 전극의 경우 기존의 투명 전극과 비교하여 확산 투과율이 두배 이상 증가함을 확인하였다. 결과적으로 HAMC 패턴을 적용한 perovskite solar cell의 경우 cell의 Jsc 값이 8% 이상 증가함을 확인하였다.
저자 변민섭, 김양두, 김관, 최진영, 허대홍, 성영훈, 이헌
소속 고려대
키워드 <P>페로브스카이트; 태양전지; 나노임프린트리소그래피</P>
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