1SJ-2 : 알칼리원소 함유 전극 기반 플렉서블 CIGS 박막태양전지 기술

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 박막태양전지는 금속 및 폴리머와 같은 플렉서블 기판에서도 높은 수준의 태양광변환효율 확보가 가능하여, roll-to-roll 공정에 의한 제조단가 절감이 가능하고 당야한 응용분야로의 확장가능성이 큰 플렉서블 태양전지 기술로 각광받고 있다. 폴리이미드 기판은 금속기판에 비해 전기절연성이 우수하기 때문에, 태양광모듈 제조공정상 이점을 확보할 수 있고, 유리기판 수준의 높은 광전변환효율(20.4%)이 가능하여 해당기술에 대한 관심이 증대되고 있다. 그러나, 내열온도가 500°C 이하인 폴리이미드의 특성상 정상 공정온도(＞ 550°C) 보다 저온에서 고품위 CIGS 합성기술 확보, 유연성에 따른 기계적 안정성 향상, monolithic integrated 모듈용 스크라이빙 기술 확보 등이 해결되어야 한다. 본 발표에서는 폴리이미드 기판 CIGS 박막 태양전지 기술현황과 함께, 본 연구팀에서 수행하고 있는 저온공정 CIGS 박막 태양전지의 고효율화 전략 및 연구결과를 소개하고자 한다. 특히, CIGS 박막태양전지의 필수적인 알칼리 원소 도핑을 추가적인 공정없이 기존 후면전극에 알칼리 원소를 함유하는 방식을 채택함으로써 공정의 간소화 및 저가화를 도모할 수 있다. 이러한 알칼리 후면전극 기술이 기존 후 열처리 Na 도핑공정에 대비하여 셀효율에 미치는 영향을 분석하였다.