신소재프로젝트3 광전자 A+ 결과레포트

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 과정
4. 실험 조건
5. 실험 결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

* 실험 목적
CZTSSe 흡수층 이론을 통해 J-V Curve를 이해하고, 그 결과 값을 통해 태양전지 효율을 측정할 수 있다. 아울러 RTA process의 온도, 시간, 압력 3가지 조건에 따라 변하는 최적의 태양전지 효율값을 알아볼 수 있다.

* 실험 이론
실험 이론에 앞서, 태양전지란 P형 반도체와 N형 반도체를 이용하여 태양의 빛에너지를 전기 에너지로 바꾸는 반도체 소자이다. 태양전지에 빛을 비추면 태양전지 내부에서 전자와 정공이 발생하고, 전위차가 형성된 pn 접합 부위에서 전자와 정공이 분리되어 전류가 흐르게 된다. 일반적으로 태양전지는 에너지 전환 효율과 제조 비용에 따라 결정형 Si(다결정 및 단결정) 태양전지를 1세대, 화합물 반도체(III-V) 및 박막형 반도체 태양전지를 2세대, 그리고 유기 및 나노 반도체 소재를 이용한 것을 3세대로 분류한다. 차세대 태양전지로 2세대의 CdTe와 CIGS 박막 태양전지가 물망에 오르고 있는데, Cd 독성으로 인한 안전성 문제와 Te, In, Ga의 희소성 문제로 대량생산에 어려움을 겪을 것으로 예상한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 CIGS 박막 태양전지의 In과 Ga를 값싸고 부존량이 풍부한 Zn과 Sn으로 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 논문에서는 범용 무독성 원소만을 광 흡수층에 포함하는 CZT(S,Se) 박막 태양전지 연구에 대하여 알아보고자 한다.
CdTe, Cu(In, Ga)(S, Se)(CIGS)를 기반으로 하는 박막형 태양전지는 우수한 광학적 특성과 광 에너지 변환효율로 인하여 주목받고 있으나 Cd의 독성과 함께 In과 Ga의 희소성으로 인해 미래의 상업화를 위한 태양전지의 구성 물질로서는 한계가 있다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 친환경적인 범용 원소를 채용하여 광 흡수층을 합성하고 박막형 태양전지인 CZTSSe를 개발하였다.

참고자료

· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1064792&cid=40942&categoryId=32381
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5826857&cid=64656&categoryId=64656