| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Injection annealing 방법을 이용한 순수 황화 Cu(In,Ga)S2 태양전지의 성능 향상에 관한 연구 |
| 초록 | 지난 10년 동안, 단접합 태양전지는 높은 변환효율을 달성했다. 하지만 단접합 태양전지의 변환효율은 이론적 한계에 도달했다. 그래서, 빛의 넓은 스펙트럼을 흡수하는 탠덤 태양전지는 단접합 태양전지의 한계를 극복하기위해 필수적이다. 30% 이상의 높은 효율을 가진 탠덤 태양전지를 달성하기위해, 상부전지는 적어도 20% 이상의 효율을 가져야한다. Chalcopyrite Cu(In,Ga)S2 (CIGS)는 1.5에서 2.4eV까지 넓은 밴드갭을 조절가능하다. 그리고 최근에, Chalcopyrite CIGS 는 16.9%의 변환효율을 달성했다. 그러므로, 순수 황화 CIGS는 상부전지로 유망하다. 본 연구에서, 우리는 넓은 밴드갭을 가진 CIGS 태양전지의 성능을 향상시킨 유망한 방법을 도출했다. Injection annealing system은 CIGS 박막에서의 이차상 형성을 억제하고 표면 거칠기를 감소시킨다. Injection annealing system 을 사용함으로써, 550도 이상의 온도에서 CIGS 박막의 표면에 이차상 InSx 형성이 효과적으로 억제된다. 게다가, CIGS 태양전지의 성능이 상당히 향상되었다. 이는 개선된 박막표면에 의해 P-N 접합이 잘 형성되었기 때문이다. 또한 550도에서 640도 온도 범위에서 어닐링 온도를 점진적으로 증가시켜 CIGS 태양전지의 개방전압이 점진적으로 향상되는 것이 관찰되었다. 이는 어닐링 온도를 증가시킴으로써 벌크 결함이 감소된 것으로 추측된다. 마지막으로 순수 황화 CIGS는 Injection annealing system을 통해 12.16%의 변환 효율을 달성했다. |
| 저자 | 김성현1, 김치호1, 권일영1, 이승훈1, 박재한1, Takehiko Nagai2, Shogo Ishizuka3, Shibata Hajime2, Hitoshi Tampo3, 김신호2, 김양도3 |
| 소속 | 1부산대, 2Research Institute for Energy Conservation, 3National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) |
| 키워드 | <P>Tandem solar sells; Chalcopyrite CIGS; Wide bandgap; Injection annealing system</P> |
