TCO종류 및 전기적,광학적 특성에 따른 CIGS박막 태양전지의 특성연구 : CIGS박막 태양전지의 특성연구 The study on optical and electrical properties of various TCO(Transparant Conducted Oxide) of CIGS thin film원문보기
연구에서는 스퍼터링(DC,RF magnetron sputtering)을 이용하여 TCO박막을 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)흡수층 위에 성장시키고 TCO 박막 특성이 CIGS태양전지 소자의 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. ...
연구에서는 스퍼터링(DC,RF magnetron sputtering)을 이용하여 TCO박막을 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)흡수층 위에 성장시키고 TCO 박막 특성이 CIGS태양전지 소자의 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 투명전도성산화물은 (TCOs) 넓은 파장대 영역의 높은 투과율과 높은 전기적 특성을 갖는 물질이다. TCOs는 많은 연구자료들이 있고 여러 산업분야에 널리 사용되고 있다. 태양전지투명전극으로 TCOs는 n-type 반도체로서 높은 광학적 투과율과 전기적 특성을 필요로 한다. 현재 Tin oxide(SnO2), indium tin oxide (ITO, In2O3:Sn), zinc oxide(ZnO), cadmium stannte(CTO, Cd2SnO4), alumium zinc oxide(AZO, ZnO:Al)등의 물질들이 투명전극으로 널리 쓰이고 있다. 실험에 사용한 물질로는 AZO, ITO, CTO, IMO, 등 단일물질과 Cu를 이용한 multi layer structure를 사용하였다. CTO 실험은, 서로다른 density를 갖는 두가지 타겟을 사용하여, RF magnetron sputtering에서 plasma power와 혼합가스(Ar+O2)내 O2의 비율이 제작된 Cd2SnO4 박막의 전기적 광학적 물성 및 구성원소의 결합상태에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 IMO 실험은 plasma power와 plasmagas 에 따른 박막의 전기적 광학적 특성을 살펴보았다. multi layer 실험은 1,3layer는 AZO, ITO 물질을 사용하고 2layer Cu 의 특성 변화에 따른 실험을 진행하였다. 박막의 두께는 a-step을 사용하고, 비저항, 전하이동도, 전하농도 등의 전기적 특성은 Hall effect measurement system (ECOPIA,HMS-5000)을 사용하였다. 광학적 투과율은 300~1100nm 영역까지 UV-Vis를 사용하여 측정하였다. 또한, 박막의 투과율과 플라즈마 공정변수와의 상관성 규명을 위하여 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 실시하였다. 박막의 결정구조와 형상을 분석하기 위해 XRD, AFM, SEM을 사용하였다. CTO를 혼합가스에 따른 실험으로 CIGS Cell 을 제작하였다. 결과적으로 CTO 박막에 따라 10~14%의 효율을 나타내었다. 효율특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 Rs였으며, 다른 전기적 특성은 큰 연관성을 띄지 않았다.
연구에서는 스퍼터링(DC,RF magnetron sputtering)을 이용하여 TCO박막을 Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)흡수층 위에 성장시키고 TCO 박막 특성이 CIGS 태양전지 소자의 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 투명전도성산화물은 (TCOs) 넓은 파장대 영역의 높은 투과율과 높은 전기적 특성을 갖는 물질이다. TCOs는 많은 연구자료들이 있고 여러 산업분야에 널리 사용되고 있다. 태양전지투명전극으로 TCOs는 n-type 반도체로서 높은 광학적 투과율과 전기적 특성을 필요로 한다. 현재 Tin oxide(SnO2), indium tin oxide (ITO, In2O3:Sn), zinc oxide(ZnO), cadmium stannte(CTO, Cd2SnO4), alumium zinc oxide(AZO, ZnO:Al)등의 물질들이 투명전극으로 널리 쓰이고 있다. 실험에 사용한 물질로는 AZO, ITO, CTO, IMO, 등 단일물질과 Cu를 이용한 multi layer structure를 사용하였다. CTO 실험은, 서로다른 density를 갖는 두가지 타겟을 사용하여, RF magnetron sputtering에서 plasma power와 혼합가스(Ar+O2)내 O2의 비율이 제작된 Cd2SnO4 박막의 전기적 광학적 물성 및 구성원소의 결합상태에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 IMO 실험은 plasma power와 plasma gas 에 따른 박막의 전기적 광학적 특성을 살펴보았다. multi layer 실험은 1,3layer는 AZO, ITO 물질을 사용하고 2layer Cu 의 특성 변화에 따른 실험을 진행하였다. 박막의 두께는 a-step을 사용하고, 비저항, 전하이동도, 전하농도 등의 전기적 특성은 Hall effect measurement system (ECOPIA,HMS-5000)을 사용하였다. 광학적 투과율은 300~1100nm 영역까지 UV-Vis를 사용하여 측정하였다. 또한, 박막의 투과율과 플라즈마 공정변수와의 상관성 규명을 위하여 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 실시하였다. 박막의 결정구조와 형상을 분석하기 위해 XRD, AFM, SEM을 사용하였다. CTO를 혼합가스에 따른 실험으로 CIGS Cell 을 제작하였다. 결과적으로 CTO 박막에 따라 10~14%의 효율을 나타내었다. 효율특성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 Rs였으며, 다른 전기적 특성은 큰 연관성을 띄지 않았다.
In the study, Sputtering method (DC,RF magnetron sputtering) was used to grow TCO thin films on a Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) absorption layer, in order to examine the effects of TCO on the properties of CIGS solar cell devices. Transparent Conductive Oxides (TCOs) are substances with high transmissivity of...
In the study, Sputtering method (DC,RF magnetron sputtering) was used to grow TCO thin films on a Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) absorption layer, in order to examine the effects of TCO on the properties of CIGS solar cell devices. Transparent Conductive Oxides (TCOs) are substances with high transmissivity of a broad wavelength range and with high electrical properties. There are many research papers on TCOs and they are widely used at various industrial sectors. As transparent electrodes of solar cells, TCOs are n-type semi-conductors that require high optical transmissivity and electrical properties. Currently, substances such as tin oxide (SnO2),indium tin oxide(ITO,In2O3:Sn), zinc oxide(ZnO), cadmium stannate(CTO, Cd2SnO4), aluminum zinc oxide(AZO, ZnO:Al) and so for thare broadly used as the transparent electrodes. The substance used for an experiment is AZO, ITO, CTO, IMO single target and including Cu multi layer. CTO experimental is Using two types of targets with different density, the influence of O2 the mixture gas(Ar+O2) and the plasma power in RF magnetron sputtering on the electrical and optical properties of Cd2SnO4 and the bonding state of components, was studied. also, IMO experimental is the influence of plasma power and plasma gas on the electrical and optical properties. a-step were used for measuring the thickness of thin film and Hall effect measurement system was used for electrical characteristics including the specific resistance, carrier mobility, carrier concentration and etc. UV-Vis-NIR was used to measure the optical transmissivity over 300~1500nm spectral range. In addition, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis was conducted to examine the interrelation between the transmissivity of thin film and plasma process variable. XRD(X-ray diffraction), AFM(Atomic force microscopy),SEM(Scanning electron microscope) was used to analyze crystal structure of a film and the shape. CIGS Cell was manufactured by an experiment which CTO on the ratio of mixture gas (Ar+O2). As a result, the efficiency was 10~14% depending on CTO thin film. The factor which has the biggest influence on efficiency characteristic is Rs, other electrical properties had no relation.
In the study, Sputtering method (DC,RF magnetron sputtering) was used to grow TCO thin films on a Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) absorption layer, in order to examine the effects of TCO on the properties of CIGS solar cell devices. Transparent Conductive Oxides (TCOs) are substances with high transmissivity of a broad wavelength range and with high electrical properties. There are many research papers on TCOs and they are widely used at various industrial sectors. As transparent electrodes of solar cells, TCOs are n-type semi-conductors that require high optical transmissivity and electrical properties. Currently, substances such as tin oxide (SnO2),indium tin oxide(ITO,In2O3:Sn), zinc oxide(ZnO), cadmium stannate(CTO, Cd2SnO4), aluminum zinc oxide(AZO, ZnO:Al) and so for thare broadly used as the transparent electrodes. The substance used for an experiment is AZO, ITO, CTO, IMO single target and including Cu multi layer. CTO experimental is Using two types of targets with different density, the influence of O2 the mixture gas(Ar+O2) and the plasma power in RF magnetron sputtering on the electrical and optical properties of Cd2SnO4 and the bonding state of components, was studied. also, IMO experimental is the influence of plasma power and plasma gas on the electrical and optical properties. a-step were used for measuring the thickness of thin film and Hall effect measurement system was used for electrical characteristics including the specific resistance, carrier mobility, carrier concentration and etc. UV-Vis-NIR was used to measure the optical transmissivity over 300~1500nm spectral range. In addition, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis was conducted to examine the interrelation between the transmissivity of thin film and plasma process variable. XRD(X-ray diffraction), AFM(Atomic force microscopy),SEM(Scanning electron microscope) was used to analyze crystal structure of a film and the shape. CIGS Cell was manufactured by an experiment which CTO on the ratio of mixture gas (Ar+O2). As a result, the efficiency was 10~14% depending on CTO thin film. The factor which has the biggest influence on efficiency characteristic is Rs, other electrical properties had no relation.
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