 |
왼쪽부터 논문의 제1저자로 참여한 박사과정 살라후딘 미나씨, 김준호 교수. |
[대학저널 온종림 기자]인천대학교 물리학과 김준호 교수 연구팀이 비진공 수용액 스프레이 방법으로 광전변환효율 ~17% 이상을 갖는 고효율 Cu(In,Ga)(S,Se)2 태양전지 제조법을 개발했다.
Cu(In,Ga)(S,Se)2 태양전지는 고가의 진공 장비를 사용해서 제작되는데, 실용화를 앞당기기 위해서 제조 단가를 낮출 수 있는 용액 기반 제조공정이 전 세계적으로 연구되고 있다.
김준호 교수팀은 알카리 족 원소인 K를 첨가한 수용액을 사용할 경우 고효율 태양전지가 제작될 수 있음을 확인했다. 즉, K를 첨가한 수용액을 미량으로 더해서 Cu(In,Ga)(S,Se)2 광흡수층을 제조하게 되면 광흡수층에 존재하는 결함의 에너지 준위와 에너지 밀도가 크게 줄어들고, 이에 따라 태양전지 효율이 크게 증가됨을 밝혔다.
나아가 연구진은 n형 반도체를 Cd이 포함되지 않은 In2S3 층을 사용할 경우에도 태양전지 변환효율이 ~16 %를 넘을 수 있음을 확인했다. 제작된 Cu(In,Ga)(S,Se)2 태양전지의 광전변환 효율은 수용액 공정으로 지금까지 보고된 태양전지 중에서 세계 최고효율에 해당한다.
이번 연구 결과는 세계적 학술지인 Advanced Functional Materials (I.F.=19.92) 11월 10 일자에 “High Efficiency Aqueous Solution Sprayed CIGSSe Solar Cells: Effects of Zr4+-Alloyed In2S3 Buffer and K-Alloyed CIGSSe Absorber” 제목으로 게재되었다.
[저작권자ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]
