| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Ag-Post deposition treatment effect on co-evaporated CIGS thin film solar cells |
| 초록 | Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 박막 태양전지는 높은 에너지 변환 효율, 낮은 제조단가, 열적화〮학적 안정성 및 다양한 기판에 적용이 가능하다는 등의 이점으로 차세대 도심형 태양광 에너지원의 핵심 후보로 각광 받고 있다. 이러한 CIGS 박막 태양전지의 핵심인 CIGS 광흡수층은 화합물 형태로 4가지 원소 화합물에 이 외의 다른 원소를 추가하여 화합물 원소의 조성 제어를 통해 개선할 수 있다. 최근 CIGS 박막 형성 후 post-deposition treatment(PDT) 법을 이용한 외인적 (extrinsic) 알칼리 (Na, K, Rb, Cs 등) 주입을 통해 더욱 개선되고 있다. 본 연구에서는 CIGS 흡수층에 기존의 alkali-PDT 대신 Ag을 이용한 PDT (Ag-PDT) 처리를 함으로써 CIGS 박막의 미세구조와 소자 성능을 향상 시키고자 하였다. Ag 첨가는 CIGS 물질의 융점을 낮추어 CIGS 박막 내 원자 이동도를 증가시킨다. 따라서 Ag 첨가는 재결정화를 촉진시켜 박막 내의 구조적·전자적 결함을 낮출 수 있으며, 최종적으로 개선된 소자 특성을 기대할 수 있다. CIGS 박막은 기존의 3단계 동시진공증착법을 통해 형성하였으며, in-situ PDT를 이용하여 Ag를 0~0.1 at% 가량 첨가하고 Ag 첨가 여부에 따라 CIGS 태양전지의 구조적 특성 및 전지 성능을 비교하였다. Ag를 첨가하지 않은 CIGS 박막 태양전지에 대비하여, 적절한 양의 Ag가 첨가된 CIGS 박막 태양전지가 개선된 광전압 특성을 보였다. 이러한 개선은 특히 충실도 향상에 기인함을 확인하였으며, 이는 Ag 첨가로 인한 CIGS 박막 내 구조적·전자적 결함 감소와 CdS/CIGS 접합의 바람직한 밴드 재정렬과 연관 지어 설명될 수 있었다. |
| 저자 | Jiseon Hwang1, Yunae Cho2, Jae Ho Yun3, Young-Joo Eo4, Jihye Gwak1, Ara Cho2, Joo Hyung Park1, Se Jin Ahn2, Jin So Yoo1, Seung Kyu Ahn2, Jun Sik Cho1, Kyuseung Han2, Kihwan Kim1 |
| 소속 | 1Photovoltaics Laboratory, 2Korea Institute of Energy Research (KIER), 3Department of Chemical Engineering and Applied Chemistry, 4Chungnam National Univ. |
| 키워드 | <P>CIGS solar cell; Ag; PDT; Microstructure; Defect</P> |
