$CuInSe_2$ 태양전지용 $CuInSe_2$ 와 CdS막의 제조 및 특성에 관한 연구

Abstract

본 실험에서는 태양전지의 광흡수층으로서 OVC로 알려져 있는 $CuIn_3Se_5$를 사용하고자 하였다. 일반적으로 $CuIn_3Se_5$는 n-type을 가지며 전하 농도가 작아서 광흡수층으로 이용하기 부적합 하다고 알려져 있다. 이러한 $CuI_3Se_5$를 광흡수층으로 하는 태양전지를 제조하고자 $CuI_3Se_5$ 층이 표면에 드러나는 superstrate-type 태양전지를 제조하였다. As-dep 상태의 태양전지는 저항과 비슷한 I-V 특성을 보이며 약간의 광특성 만을 보였으나 공기 중에서 열처리된 태양전지는 약 2%의 효율을 보였다. 이러한 변화의 원인을 PL 및 C-V 측정을 통하여 조사한 결과, $CuIn_3Se_5$ 막 내부의 donor defect 인 $In_Cu$ 등이 산소에 의하여 passivation 되어 막이 p-type이 되고 전지 특성이 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 산소 열처리를 통한 p-type 전하농도의 향상은 약 $10^{15}/cm^3$로 한계가 있는 것으로 보인다. 이러한 이유로 전지의 효율은 약 2%로 낮은 편이었다.