2LF-9 : 용액성장법으로 증착된 CdS 박막에 미치는 자외선 조사의 효과

Cu(In,Ga)Se2(CIGS)와 Cu2ZnSnS4 (CZTS) 화합물 반도체를 이용한 박막태양전지에 있어서, CdS 버퍼층이 가장 광범위하게 이용된다. 특히, 용액증착법으로 증착된 CdS 박막은 광흡수층 표면에 얇은 n형 전도층을 형성시켜, 이종접합으로 인해 야기되는 계면재결합 손실을 대폭 경감시켜 에너지변환효율을 증대시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 용액증착법에 의한 CdS 증착은 통상 형광등 조명 혹은 암실 분위기에 노출된 용액 중에서 이뤄지는데, 80 ℃ 이하의 비교적 낮은 온도에서 일어나는 화학반응에 의존하므로, 자외선과 같은 매우 높은 에너지를 가진 광조사에 의해 반응메커니즘이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는, 광조사 환경을 다르게 하여 증착된 CdS 박막의 화학적 물성 변화를 XPS,FTiR 등의 분광분석으로 관찰하였으며, CIGS/CdS 태양전지의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. CdS 용액증착 중 일어나는 여러 가지 화학반응 중 thiourea의 가수분해가 자외선 조사에 의해 가장 크게 영향을 받는 반응으로 판단하였으며, 이에 대한 실험적 증거를 제시하고자 한다.