| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | 황화수소 가스가 SnS 박막의 구조적 및 광학적 특성에 미치는 영향 |
| 초록 | 친환경 에너지 사용에 대한 수요와 함께 황화주석(tin sulfide, SnS)을 박막 태양전지(thin film solar cells, TFSCs) 소자의 광 흡수층(absorber layer)으로 활용하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다. 황화주석은 자원 매장량이 풍부한 주석(tin)과 황(sulfur)으로 구성되며, 무독성(non-toxic) 및 태양광을 전기 에너지로 변환하기 위하여 필요한 최적의 직접 에너지 밴드 갭(1.1~1.5 eV) 특성을 가진다. 본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 기법을 주요 공정으로 적용하였고, H2S(5% in argon gas) 혼합 가스의 유량 변화(0.5~2.0 sccm)에 의해 증착된 SnS 박막의 구조적 및 광학적 특성 변화를 분석하였다. 제조된 모든 SnS 박막에서 (111)면 우선 성장을 나타내는 강한 피크를 나타내었고, H2S 혼합 가스를 0.5 sccm에서 1.0 sccm으로 증가시킴에 따라 (111)면에 대한 X-선 회절 피크의 세기는 증가하였다. 1.5 sccm 및 2.0 sccm의 H2S 혼합 가스 분위기에서 증착한 SnS 박막의 경우 주 회절 피크의 강도는 순차적으로 감소하였고, 이차 상(secondary phase)을 지시하는 SnS2, Sn2S3 상의 회절 피크를 보여주었다. 광학 투과도의 파장은 H2S 혼합 가스 투입량의 증가에 따라 단파장으로 이동하였고, 에너지 밴드 갭은 1.44 eV(0.5 sccm)에서 1.57 eV(1.5 sccm)로 변화하였다. 후 기 본 연구는 산업통산자원부(MOTIE)와 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No. 20194210100170). 이 성과는 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. NRF-2018R1A5A1025594). |
| 저자 | 이상운1, 신동혁1, 서효봉2, 손영국1, 손창식2, 황동현2 |
| 소속 | 1부산대, 2신라대 |
| 키워드 | SnS thin film; absorber layer; RF magnetron sputtering; H<SUB>2</SUB>S gas; Solar cell |
