| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | A Study on the Properties of SnS Thin Film Solar Cells via Deposition Conditions of i-ZnO Layer by RF sputtering |
| 초록 | SnS(Tin Sulfide)를 흡수층으로 한 박막태양전지는 높은 광흡수계수로 인한 높은 이론효율을 보이고(32%), 원료와 제조공정의 경제성이 우수하기 때문에 앞으로 더욱 연구가 될 전망이다. 현재까지 SnS 박막태양전지로 얻은 최고효율은 4.8%정도이다. SnS 박막태양전지는 SnS 광흡수층, CdS 버퍼층과 ZnO intrinsic 층 그리고 AZO 투명전극층으로 구성되어 있다. 그중 i-ZnO 층은 투과율이 높으면서 전도성이 좋은 AZO 층과 CdS 버퍼층 사이의 누설전류를 막아 효율과 같은 특성에 좋은 영향을 미친다고 알려져 있다. 그러나 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 SnS/CdS/ZnO/AZO의 구조를 갖는 박막태양전지에서 ZnO intrinsic layer의 증착 조건에 따른 영향을 고려하기 위해 진행되었다. 실험은 다음과 같이 진행하였다. Mo(몰리브덴)이 증착된 SLG(Soda Lime Glass)에 광흡수층을 위한 SnS를 VTD(Vapor Transport Deposition)로 증착하고, 버퍼층으로 CdS를 CBD(Chemical Bath Deposition)로 증착하였다. 버퍼층을 형성한 후 진공로에서 열처리 후 RF 스퍼터를 사용하여 i-ZnO층을 조건별로 증착하였다. 증착조건은 공정압력과 플라즈마 조성을 변화시켰다. 공정 압력은 유입 가스를 Ar으로하여 챔버내 압력을 변화시켰고, 플라즈마 조성은 공정압력을 일정하게 하고 Ar에 대한 O2 비를 변화시켜 적용하였다. 이후 AZO를 RF 스퍼터로 증착하고 Al 전극을 상부에 생성하여 박막태양전지 제조를 완료하여, Solar Simulator를 이용해 표준 시험 조건에서 효율을 측정했다. 압력을 변화시켰을 때 Voc = 0.21 V, Jsc = 3.03 mA/cm2, η = 0.26% 에서 Voc = 0.24 V, Jsc = 7.01 mA/cm2, η = 0.78% 로 증가하였다. 또한 플라즈마 조성에 따라 Voc = 0.24 V, Jsc = 10.06 mA/cm2, η = 0.94% 에서 Voc = 0.25V, Jsc = 15.64 mA/cm2, η = 1.75% 로 증가하였다. |
| 저자 | InHwa Chung1, Jaeyeong Heo2 |
| 소속 | 1Department of Materials Science and Engineering, 2Chonnam National Univ. |
| 키워드 | Thin Film Solar Cells; SnS; intrinsic layer; ZnO |
