초록 ▼

본 연구과제는 차세대 화합물 박막 태양전지인 Cu(In,Ga)(Se,S)₂에서 CuInS₂ 박막의 증착에 관한 것으로 기존의 고비용 복잡한 증착시스템이 아닌 저비용의 간단한 방법으로 CuInS₂ 박막을 증착하는 신개념의 증착방법을 개발하여 실행하는 것이다. 기존의 복잡하고 재현성이 부족하며 대면적 증착이 어려운 Co-evaporation 방법, 고비용의 고진공이며 재현성 및 양산성이 좋은 스퍼터 증착방법 등을 탈피하여 혼합 precurosr 용액을 기화시켜서 노즐팽창에 의한

본 연구과제는 차세대 화합물 박막 태양전지인 Cu(In,Ga)(Se,S)₂에서 CuInS₂ 박막의 증착에 관한 것으로 기존의 고비용 복잡한 증착시스템이 아닌 저비용의 간단한 방법으로 CuInS₂ 박막을 증착하는 신개념의 증착방법을 개발하여 실행하는 것이다. 기존의 복잡하고 재현성이 부족하며 대면적 증착이 어려운 Co-evaporation 방법, 고비용의 고진공이며 재현성 및 양산성이 좋은 스퍼터 증착방법 등을 탈피하여 혼합 precurosr 용액을 기화시켜서 노즐팽창에 의한 미세액적을 형성하여 이를 기판위에 충돌시켜서 박막을 증착시키는 aerosol jet deposition (AJD) 증착방법으로 신개념의 저비용 단순증착공정을 제안하고 개발하고자 하는 것이다.
1단계에서는 장비를 설계하고 제작하여 기초실험을 통하여 CuInS₂ 박막의 증착여부를 파악하고 최적의 precursor 용액을 개발하고 2단계에서는 CuInS₂ 박막의 특성평가를 통하여 AJD 증착장비를 최적화한다. 동시에 하부 Mo 전극의 증착 및 상부 투명전극의 증착공정도 개발한다. 3차년도에는 보다 최적화된 AJD 증착 시스템을 이용하여 보다 특성이 우수한 박막을 증착할 수 있었다.
가시적인 연구 성과는 (1) 미세액적을 생성시켜서 이를 노즐팽창에 적용하여 박막을 제조하는 신개념의 에어로졸 젯 증착시스템 (AJD)을 제작하였고 (2) AJD 박막증착 시스템을 이용하여 CuInS₂ 박막을 제조하였으며 동시에 하부 Mo 전극의 스퍼터링 증착 방법 그리고 상부 투명전극의 스퍼터링 증착 방법에 의한 각종 박막들의 증착공정을 확립하였다. (3) 또한 화학용액증착법(Chemical bath deposition)을 이용하여 CdS buffer층에 대한 증착공정을 개발하였다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종[결과]보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 9
• Ⅲ. 연구성과 ... 11