습식공정을 이용한 CdTe/CIGS 박막형 태양전지의 제조 및 분석

Title
습식공정을 이용한 CdTe/CIGS 박막형 태양전지의 제조 및 분석
Authors
엄재호
Keywords
습식공정을이용한cdtecigs박막형태양전지의제조및분석
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
CdTe와 CIGS는 현재 15~21%의 고효율 박막셀을 위한 메인층으로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 두 물질을 제작하는 과정은 비용이 많이 들기 때문에 상대적으로 비용이 덜 드는 습식 공정을통해 막을 완성하고 Cell로 만들어 효율을 측정하고자 한다. CdTe는 band gap이 1.45eV로 가장 이상적인 band gap을 지니고 있기 때문에 고효율 cell에 적합하다. 현재 Vapor법이나 CSS법으로 15%이상의 Cell을 만들긴 하였으나 제작 비용이 많이 들고 대면적 합성엔 부적합하기 때문에 Electrodeposition을 이용한 CdTe 박막 제작을 통한 Thin film solar cell에 관한 연구를 진행하였다. CdTe박막은 CdSO4 0.5M과 TeO2 100uM, pH1.8로 녹아있는 용액에 CHI를 이용한 3전극법을 사용하였으며 이때 Voltage는 -300mV에서 -600mV로 걸어주었다. 사용한 Reference전극은 SCE전극이며 Counter전극으로는 Pt를 사용하였다. CIGS 역시 고효율 셀로 20% 이상의 효율을 기록하고 있긴 하나 그 비용이 너무 많이 들기 때문에 Evaporation 과정을 통해 만든 paste를 Doctor Blade를 통해 전극에 증착시킨 후 Sulfurization과 Selenization을 통해 CIGS 막을 완성 하였다. 전체적인 구조는 Mo/CdTe(CIGS)/CdS/AZO 로 가장 기본적인 CdTe Thin film 구조를 만들었다. CdS는 NH4OH와 NH4Cl, Thiourea, CdCl2를 사용하여 CBD법으로 55도씨에서 증착하였으며 그 두께는 약 200nm이다. 상부 전극은 AZO, IZO, ITO를 사용하였으며 Sputter를 이용하여 500nm 이상으로 증착하였다. 습식 공정을 통한 박막형 태양전지는 다양한 나노소자로 변환시켜 더 높은 효율을 기대할 수 있으며 이를 통해 석유, 석탄 자원을 대체 할 수 있는 에너지 자원으로 큰 효과를 거둘 것으로 기대할 수가 있다.
Description
요 약 1 Abstract 3 Ⅰ. 서 론 (Introduction) 5 Ⅱ. 본 론 15 1. 실험 (Experiment) 15 [1] CdTe film의 증착 15 [2] CIGS 막의 증착 18 [3] CdS 막의 증착 20 [4] Thin film solar cells 제작 23 2. 실험 분석 장비 (Analysis equipment) 24 3. 결과 및 토의 26 [1] CdTe 막의 분석 26 [2] CIGS 막의 분석 31 [3] CdS 막의 분석 37 [4] 상부전극의 증착 41 [5] 박막형태양전지 제작 42 Ⅲ. 결 론 (Conclusion) 46 Ⅳ. 참고문헌 (References) 47
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23672
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College of Natural Science(자연과학대학) > Chemistry (화학) > Theses(화학 석박사 학위논문)
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