화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트)
권호 25권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 동시진공증착법 을 이용하여 형성한 Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 태양전지의 Ag alloying 효과
초록 Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 박막 태양전지는 박막 태양전지 중 광 흡수율과 에너지 전환 효율 높고 최근 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. CIGS 박막 태양전지의 여러 개 층들은 각각의 광학적 특성과 전기적 특성을 지니고 있으며 전지의 성능에 영향을 미칠 수 있다. CIGS 박막은 고효율 태양전지에 적합하도록 화합물 원소의 조성 제어를 통해 개선되어 왔다. 화합물 형태인 CIGS는 4가지 원소 화합물에 이 외의 다른 원소를 추가하여 인위적으로 band-gap 조작이 가능하다. 그 중 Ag는 CIGS 태양전지의 band-gap을 1.1~1.3~1.4 eV 로 증가시키고, CIGS 박막의 녹는점이 줄어들어 박막의 결정성 향상과 더불어 결함농도를 감소시켜서 전체적인 박막태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 CIGS 흡수층에 전이금속원소인 Ag를 첨가하여 태양전지의 미세구조 및 band-gap과 전반적인 소자 성능의 향상을 시도하였다. CIGS 박막은 기존의 3단계 동시진공증착법을 통해 형성하였으며, 이 후 Ag를 0~수십nm 가량 첨가하고 Ag 첨가 여부에 따라 CIGS 태양전지의 구조적 특성 및 전지 성능을 비교하였다. Ag의 첨가는 구조적 결함과 전자결함 감소를 유도하는 것으로 나타나기 때문에 결과적으로 태양전지의 개방전압을 증가시켰을 것으로 추정된다.
저자 Jiseon Hwang1, Yunae Cho2, Jae Ho Yun3, Young-Joo Eo4, Jihye Gwak1, Ara Cho2, Joo Hyung Park3, Se Jin Ahn4, Jin So Yoo1, Seung Kyu Ahn2, Jun Sik Cho3, Kihwan Kim4, Kyuseung Han1
소속 1Photovoltaics Laboratory, 2Korea Institute of Energy Research (KIER), 3Daejeon, 4Korea
키워드 CIGS solar cell(CIGS태양전지); Open circuit voltage(개방전압); Ag-alloying(은 합금); Band alignment(밴드갭 정렬)
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