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전기의 세계 = The proceedings of KIEE, v.62 no.3, 2013년, pp.23 - 30
이재형 (성균관대학교) , 백도현 (성균관대학교) , 정연호 (한밭대학교) , 최원석 (한밭대학교) , 박용섭 (조선이공대학교)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 박막 태양전지의 장단점은? | 박막 태양전지(thin film solar cell) 기술의 경우, 아직까지 성능의 재현성 문제 및 결정질 실리콘 태양전지에 비해 낮은 변환 효율 등의 문제를 가지고 있지만, 전기를 발생시키기 위한 활성층(active layer)으로 실리콘 웨이퍼 대신에 유리 등의 값싼 기판 위에 얇은 막을 코팅함으로써 태양전지 제작에 필요한 반도체 재료의 양을 줄일 수 있어서 싼 가격으로 태양전지 모듈을 제작할 수 있는 장점을 지닌다. 또한 대면적화가 용이하기 때문에 태양전지 시장을 주도하는 기술이 결국에는 결정질 실리콘 태양전지 기술에서 박막 태양전지 기술로 바뀌어 갈 것으로 예상된다. | |
| CZTS 박막 태양전지에서 버퍼층으로 사용되는 CdS 층은 어떤 역할을 하는가? | 25㎛ 이다. CdS 층은 광흡수층과 투명전극과의 전기적 완충역할을 하며, 또한 투명전극을 플라즈마 분위기에서 스퍼터링으로 증착할 때 CZTS 박막의 손상을 방지해 준다. 투명전극 부분은 주로 Al2O3가 수% 함유된 ZnO 박막이 가장 많이 활용되고 있으며, 또한 버퍼층과 투명전극과의 누설전류를 차단하기 위하여 60nm 두께의 아주 얇은 i-ZnO 박막을 사용하고 있다. | |
| 박막형 태양전지는 사용 재료에 따라 어떻게 구분되는가? | 현재 박막 태양전지 기술은 오랜 연구 개발 단계를 끝내고 예비 생산(pilot production)단계에서 대량 생산(industrial production)단계로 넘어가고 있다. 박막형 태양전지는 사용 재료에 따라 비정질/미세결정질 실리콘 박막 태양전지, CIGS(Cu(In,Ga)Se2) 박막 태양전지1), CdTe 박막 태양전지, 염료감응 태양 전지 등으로 구분할 수 있으며, 재료의 특성에 따라 각기 다른 장 · 단점을 가지고 있다. 이 가운데 CuInSe2(CIS)로 대표되는 I-III-VI족 chalcopyrite계 화합물 반도체는 직접 천이형 에너지 밴드 구조를 가지고 있으며, 그림 2에서 보는바와 같이 흡수단 이상의 파장 영역에서 광 흡수계수가 105cm-1이상으로 반도체 중에서 가장 높아 1~2㎛의 두께로도 고효율의 태양전지 제조가 가능하고, 장기 안정성이 매우 뛰어나 박막 태양전지로서 큰 잠재력을 갖고 있다[2]. |
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