전착법을 이용한 CuInSe2 박막태양전지 광활성층의 조성 조절 (Composition Control of a Light Absorbing Layer of CuInSe2 Thin Film Solar Cells Prepared by Electrodeposition)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 26권 / 3호 / 232 ~ 239페이지
· 저자명 : 박영일, 김동환, 서경원, 정증현, 김흥곤

초록

Mo이 증착된 유리기판 위에 CuInSe2 박막을 전착하고 후속열처리 과정을 거쳐 광활성의 박막을 만들었으며, 전착용액의 전구체 조성, 첨가제 농도 등의 전착변수와 후속열처리 온도를 조절하여 박막의 구조, 형상, 원소조성을 조절하였다. Ag/AgCl 기준전극 대비 –0.5 V의 전압을 걸어 치밀하고 균일한 CuInSe2 박막을 전착하고, 섭씨 500℃ 이상의 온도로 셀렌화 열처리하여 결정립이 잘 발달된 CuInSe2 광활성층을 제조할 수 있었다. KCN 용액으로 표면을 식각하여 전도성 이차상을 제거함으로써 Cu 조성이 낮고, 광활성이 높은 CuInSe2 광활성층을 얻었다. 전착, 열처리, KCN 식각 등 각 단계에서의 CuInSe2 박막의 특성을 SEM, XRD, Raman, AES, EDS 분석으로 해석하고, 최종적으로 태양전지 소자를 구현하는 조건을 제시하였다.

영어초록

Thin light-active layers of the CuInSe2 solar cell were prepared on Mo-coated sodalime glass substrates by one-step electrodeposition and post-annealing. The structure, morphology, and composition of CuInSe2 film could be controlled by deposition parameters, such as the composition of metallic precursors,the concentration of complexing agents, and the temperature of post-annealing with elemental selenium. A dense and uniform Cu-poor CuInSe2 film was successfully obtained in a range of parametric variation of electrodeposition with a constant voltage of –0.5 V vs. a Ag/AgCl reference electrode. The post-annealing of the film at high temperature above 500℃ induced crystallization of CuInSe2 with well-developed grains.
The KCN-treatment of the annealed CuInSe2 films further induced Cu-poor CuInSe2 films without secondary phases, such as Cu2Se. The structure, morphology, and composition of CuInSe2 films were compared with respect to the conditions of electrodeposition and post-annealing using SEM, XRD, Raman, AES and EDS analysis. And the conditions for preparing device-quality CuInSe2 films by electrodeposition were proposed.

참고자료

· 없음