초록 |
Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) 박막 태양전지는 Cu(In,Ga)Se2나 CdTe 태양전지와는 달리 저렴하고 유해성이 낮은 재료로 주로 이루어져 있어, 저가·친환경 태양전지로 주목받아왔다. 그러나 본 태양전지의 개방전압 손실(Voc deficit)로 인해 다른 박막형 태양전지와 같은 ~20% 이상의 효율을 얻는 데에 어려움을 겪고 있다. 개방전압 손실의 주 원인으로 CZTSe 박막 내 형성되는 antisite 결함들로 밝혀졌으며, 결함의 종류는 CZTSe 박막 내 금속 원소들의 비율에 따라 결정된다고 알려졌다. 본 연구에서는 CZTSe 박막을 형성하는 반응과정 또한 antisite 결함들의 종류에 영향을 미친다는 사실을 알아냈다. 동일한 전구체를 이용하여 각기 다른 열처리 공정과정을 거쳐 태양저지를 제조한 결과, CZTSe 박막의 특성은 비슷하나 제조된 태양전지의 효율이 8~10%로 상이하였으며, 그 이유로 CZTSe 박막 내 형성된 결함들이 열처리 공정과정에 따라 다르게 생성되는 것을 확인하였다. |