| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2013년 가을 (10/23 ~ 10/25, 대구 EXCO) |
| 권호 | 19권 2호, p.1690 |
| 발표분야 | 에너지 |
| 제목 | CdS와의 co-sensitization을 통한 Ag2S QDSC의 효율 향상 |
| 초록 | 본 연구진에서는 기존에 Ag2S 양자점을 흡광층으로 활용하여 양자점 감응형 태양전지(QDSC)를 제작, 그 성능과 특징을 분석하여 발표한 바 있다. 그 당시 구현되었던 Ag2S QDSC는 1.2%의 광전환효율을 보였었는데, 이는 11 mA/cm2의 비교적 높은 광전류와 260 mV의 비교적 낮은 전압으로 인해 형성된 적정 수준의 효율이었다. 추후 연구로 진행된 본 결과에서는, 기존에 Single absorber로 사용된 Ag2S의 한계를 보완하기 위해 CdS를 도입하여 co-sensitization을 활용하였다. CdS는 약 2.3 eV 의 밴드갭 에너지를 갖는 물질로, 1.1 eV 의 밴드갭을 갖는 Ag2S에 비해 흡광 영역은 좁지만 그만큼 전자-정공 재결합을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 전도층으로 사용한 n-type 물질인 ZnO 나노선과의 밴드구조가 매우 적합하게 조화되어, ZnO/CdS/Ag2S 순서로 이종구조를 접합시켰을 때 세 물질의 Conduction band level과 Valence band level이 순차적으로 연결되는 cascade-shaped 밴드구조를 이루게 된다. 빛을 받아 Ag2S와 CdS에서 생성된 전자는 이 cascade 모양의 conduction band를 따라 순차적으로 ZnO로 잘 전달되게 되어, 효율 향상에 큰 도움을 주었다. 이런 장점들로 인해, CdS-Ag2S co-sensitized QDSC는 Ag2S QDSC에 비해 2배나 향상된 효율인 2.4%를 기록하였으며, 이는 IPCE spectrum 측정 등으로 근거가 뒷받침되었다. |
| 저자 | 황인성, 용기중 |
| 소속 | POSTECH |
| 키워드 | 태양전지; CdS; Ag2S; co-sensitization |
| 원문파일 | 초록 보기 |
