Effect of Heat-Treatment in Se Atmosphere on the Densification of Absorber Layer Using $Cu(In,\;Ga)Se_2$ Nanoparticles

$Cu(In,\;Ga)Se_2$ 나노입자을 이용한 광흡수층 치밀화에 따른 Se 분위기의 열처리 효과

  • 윤경훈 (한국에너지기술연구원 태양전지발전사업단) ;
  • 김기현 (한국과학기술원 신소재공학과) ;
  • 안세진 (한국에너지기술연구원 태양전지발전사업단) ;
  • 안병태 (한국과학기술원 신소재공학과)
  • Published : 2006.06.22

Abstract

나노입자를 이용하여 치밀한 $Cu(In,\;Ga)Se_2$ 태양전지용 광흡수층을 제조하기 위해 먼저, 콜로이달 방법으로 합성된 20nm이하의 CIGS 나노입자를 저가의 스프레이 법을 이용하여 CIGS 막을 제조하였다. 제조된 CIGS막을 two-zone RTP (rapid temperature Process) 방법으로 Se 분위기 안에서 열처리를 행하였다. 입자의 치밀화를 위해 기판의 온도, Se 증발온도와 수송가스의 유량을 조절하여 CIGS 입자성장을 행하였다. 그러나, Se의 증발온도가 높을수록 CIGS와 MO 박막 사이에서 $MoSe_2$ 층이 형성되었다. 형성된 $MoSe_2$층의 부피 팽창으로 인해 하부의 유리기판과 Mo층 사이에서 peeling off 현상이 발생했다. 이러한 Peeling off현상을 억제하면서 CIGS 나노입자 성장을 하기 위해, Se 공급을 빨리 할 수 있도록 Se의 증기압을 높였으며, 최적조건에서 급속 열처리 공정을 통해 CIGS 나노입자 성장과 치밀화를 위한 소결거동을 관찰하였다.

Keywords