화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료)
제목 Cu-In-Ga 금속 전구체의 셀렌화 공정시 발생하는 Ga-segregation 억제에 관한 연구
초록 CuInSe2 (CIS)계 화합물은 3족 원소(Ga, Al) 또는 6족 원소(S)를 첨가 하여 밴드갭 조절이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 실제로 동시 증발법으로 Ga을 첨가하여 만든 CuIn0.7Ga0.3Se2(CIGS) 태양전지는 약2 0%의 높은 효율 보이고 있다.  
그러나 최고 효율을 달성한 동시 증발법은 대면적화가 어렵다는 점이 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 따라서, 그 대안으로 대면적화가 용이한 스퍼터링 및 셀렌화 공정 연구가 진행되고 있다.
그러나 스퍼터링/셀렌화 공정은 Cu-In-Ga 금속 전구체의 셀렌화 시 Ga이 Mo쪽으로 이동하여 CIS/CGS 2개의 상으로 형성된다는 큰 단점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 셀렌화 후 다시 H2S 기체 분위기에서 열처리하여 표면 밴드갭을 증가시키는 공정이 사용되고 있으나, 이는 열처리 과정이 2번 필요하다는 단점을 갖고 있다.
이러한 단점을 해결하고자 본 연구에서는 금속 전구체의 구조, 셀렌화 공정 조건 및 전구체 내의 상(phase) 조절을 통해 셀렌화 시 Ga segregation을 억제하고자 하였다. 특히 전구체의 상 조절을 통해서 Ga의 이동을 크게 완화시킬 수 있음을 확인하였다.  
저자 문동권1, 안세진2, 윤재호2, 곽지혜2, 조아라2, 안승규2, 신기식2, 윤경훈2, 이희덕1
소속 1충남대, 2한국에너지 기술(연)
키워드 Solar cell; CIGS; Sputtering; Selenization; Ga-segregation
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