• 제목/요약/키워드: Copper indium gallium selenium

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태양전지 광흡수층용 $CuInGaSe_2$ 나노입자 합성 (Synthesis of $CuInGaSe_2$ Nanoparticles for Absorber Layer of Solar Cell)

  • 김기현;전영갑;윤경훈;박병옥
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.231-231
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    • 2003
  • I-III-Ⅵ족 CuInGaSe$_2$(CIGS)계 화합물 태양전지는 1 eV 이상의 직접 천이형 에너지 밴드갭을 가지며, 전기 광학적으로 매우 안정하여 태양전지의 광흡수층으로 매우 이상적이다. CIGS 광흡수층제조를 위하여 용매열법 (solvothermal method)으로 CIGS나노입자를 합성하였다. 용매열법은 진공장비를 사용하던 기존의 방법에 비해 저온, 저압에서 저가로 합성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Copper, indium selenium 및 gallium 분말과 유기용매 ethylenediarnine을 autoclave안에서 반응시켜 CIGS 나노입자를 제조하였다. 280 에서 14시간동안 반응시켜 직경이 30-80 nm인 구형에 가까운 CIGS 나노입자를 얻었다. 이것은 용매열법에 의한 4성분계의 CIGS 나노입자의 최초 합성이다. diehyleneamine을 용매로 사용한 경우에 한하여 구형의 CIS 입자를 합성할 수 있다고 보고되었으나, Cu와 이중 N-chelation이 형성되는 ethylenediamine 용매임에도 불구하고 구형의 CIGS 나노분말이 형성된 것은 solution-liquid-solid (SLS) 기구로 설명할 수 있었다. HRSEM, TEM, XRD. EDS으로 나노분말의 형상 크기 및 조성을 조사하여 chalcopyrite 구조의 CuInGaSe$_2$ 임을 확인하였다.

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Compositional SIMS Depth Profiling of CIGS film

  • 김경중;황혜현;장종식;정용덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.367-367
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    • 2011
  • CIGS solar cell with copper, indium, gallium and selenium is a second generation solar cells for the lowering of the manufacturing cost. The relative ratio of the four elements is one of the most important measurement issues because the photovoltaic property of CIGS solar cell depends on the crystalline structure of the CIGS layer. However, there is no useful analysis method for the composition of the CIGS layer. Recently, AES depth profiling analysis of CIGS films has been studied with a reference material certified by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy. However, there are some problems in AES depth profiling analysis of CIGS films. In this study, the in-depth profiling analysis was investigated by secondary ion mass spectrometry (SIMS) depth profiling analysis. We will present the compositional depth profiling of CIGS films by SIMS and its applications for the development of CIGS solar cells with high efficiency.

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Recent Progress in Flexible Perovskite Solar Cell Development

  • Ren, Xiaodong;Jung, Hyun Suk
    • 한국세라믹학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.325-336
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    • 2018
  • Perovskite solar cells (PSCs) are a new class of photovoltaic devices, which have attracted significant attention due to their remarkable optoelectrical properties, including high absorption coefficients, high carrier mobilities, long carrier diffusion lengths, tunable bandgaps, low cost, and facile fabrication. PSCs have reached efficiencies of 22.70% and 18.36% on rigid fluorine-doped tin oxide and poly(ethylene terephthalate) substrates, respectively; these are comparable to those of single-crystal silicon and copper-indium-gallium-selenium solar cells. Over the past eight years, the photo conversion efficiency of PSCs has been significantly improved by device-architecture adjustments, and absorber and electron/hole transport layer optimization. Each layer is important for the performance of PSCs; hence, we discuss achievements in flexible perovskite solar cells (FPSCs), covering electron/hole-transport materials, electrode materials. We give a comprehensive overview of FPSCs and put forward suggestions for their further development.

대면적 CIGS 광흡수층 증착을 위한 선형증발원 개발 (Linear Source for Evaporating Large Area CIGS Absorber Layer)

  • 서제형;정승욱;이원선;최윤성;최명운;최진철;최광호
    • 한국진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • $600{\times}1,200mm$ 기판에 대면적 CIGS 광흡수층 증착을 위한 선형증발원 개발을 위해 다른 크기의 노즐과 일정한 노즐 간격을 가지는 선형증발원의 플럭스 밀도를 전산 모사하여 플럭스 균일도 ${\pm}5%$의 조건을 구하였다. 이를 바탕으로 제작된 선형증발원을 이용하여 Cu, In의 단일막 두께균일도를 확인하였고, CIGS 광흡수층을 동시증발법으로 증착하여 박막의 두께균일도 및 증착 조성의 균일도로 선형증발원을 평가하였다. XRF 조성 분석을 통해 구한 조성불균일도는 600 mm 폭에서 $$Cu{\leq_-}5%$$, $$In{\leq_-}7%$$, $$Ga{\leq_-}4%$$, $$Se{\leq_-}3%$$으로 균일한 조성비로 성막된 것을 확인하였고 SEM 분석을 통해 표면 결정립의 형상을 확인하였다. 또한 XRD측정을 통해 선형증발원 방향의 대면적 CIGS 광흡수층이 칼코피라이트 구조임을 확인하였다. 이를 통해서 개발된 하향 선형증발원이 CIGS 광흡수층 증착에 적합함을 확인하였다.

진공증발원 시스템을 이용한 CIGS 박막의 특성평가에 관한 연구 (Properties of CIGS thin film developed with evaporation system)

  • 김은도;정예슬;정다운;엄기석;황도원;조성진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.85.1-85.1
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    • 2010
  • $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) thin film solar cell is currently 19.5% higher efficiency and developing a large area technology. The structure of CIGS solar cell that make five unit layers as back contact, light absorption, buffer, front transparent conducting electrode and antireflection to make them sequentially forming. Materials and various compositions of thin film unit which also manufacture a variety method used by the physical and chemical method for CIGS solar cell. The construction and performance test of evaporator for CIGS thin film solar cell has been done. The vapor pressures were changed by using vapor flux meter. The vapor pressure were copper (Cu) $2.1{\times}10^{-7}{\sim}3.0{\times}10^{-7}$ Torr, indium (In) $8.0{\times}10^{-7}{\sim}9.0{\times}10^{-7}$ Torr, gallium (Ga) $1.4{\times}10^{-7}{\sim}2.8{\times}10^{-7}$ Torr, and selenium (Se) $2.1{\times}10^{-6}{\sim}3.2{\times}10^{-6}$ Torr, respectively. The characteristics of the CIGS thin film was investigated by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy (SEM/EDS) and photoluminescence (PL) spectroscopy using a He-Ne laser. In PL spectrum, temperature dependencies of PL spectra were measured at 1137 nm wavelength.

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