SCOPUS
KCI등재
Zn(O<sub>x</sub>,S<sub>1-x</sub>) 버퍼층 적용을 통한 Cu<sub>2</sub>ZnSnS<sub>4</sub> 태양전지 특성 향상 = Improvement of Cu<sub>2</sub>ZnSnS<sub>4</sub> Solar Cell Characteristics with Zn(O<sub>x</sub>,S<sub>1-x</sub>) Buffer Layer
저자
양기정 ( Kee-jeong Yang ) ; 심준형 ( Jun-hyoung Sim ) ; 손대호 ( Dae-ho Son ) ; 이상주 ( Sang-ju Lee ) ; 김영일 ( Young-ill Kim ) ; 윤도영 ( Do-young Yoon ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) (Korean Chemical Engineering Research)
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
등재정보
SCOPUS,KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
93-98(6쪽)
DOI식별코드
제공처
소장기관
본 실험에서는 Cu<sub>2</sub>ZnSnS<sub>4</sub>(CZTS) 태양전지의 흡수층 상부에 다양한 조성을 갖는 Zn(O<sub>x</sub>,S<sub>1-x</sub>) 버퍼층을 적용하여 특성 변화를 살펴보았다. Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>), Zn(O<sub>0.56</sub>, S<sub>0.44</sub>), Zn(O<sub>0.33</sub>,S<sub>0.67</sub>) 그리고 Zn(O<sub>0.17</sub>,S<sub>0.83</sub>)의 4가지 단일막의 경우, 전자-정공의 재결합 억제에 유리한 밴드갭 구조를 나타내는 Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>) 버퍼층을 소자에 적용했다. Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>) 버퍼층을 소자에 적용 시, 흡수층으로부터 S가 버퍼층으로 확산되어 소자 내에서의 버퍼층은 Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>)의 조성을 나타냈다. CdS 버퍼층의 EV보다 낮은 에너지 준위를 갖는 Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) 버퍼층은 전자-정공 재결합을 효과적으로 억제하기때문에 CZTS 태양전지의 J<sub>SC</sub>와 V<sub>OC</sub> 특성을 향상시켰다. 이를 통해 CdS 버퍼층이 적용된 CZTS 태양전지의 효율인2.75%가 Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) 버퍼층 적용을 통해 4.86%로 향상되었다.
더보기This experiment investigated characteristic changes in a Cu<sub>2</sub>ZnSnS<sub>4</sub>(CZTS) solar cell by applying a Zn (O<sub>x</sub>,S<sub>1-x</sub>) butter layer with various compositions on the upper side of the absorber layer. Among the four single layers such as Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>), Zn(O<sub>0.56</sub>, S<sub>0.44</sub>), Zn(O<sub>0.33</sub>,S<sub>0.67</sub>), and Zn(O<sub>0.17</sub>,S<sub>0.83</sub>), the Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>) buffer layer was applied to the device due to its bandgap structure for suppressing electron-hole recombination. In the application of the Zn(O<sub>0.76</sub>,S<sub>0.24</sub>) buffer layer to the device, the buffer layer in the device showed the composition of Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) because S diffused into the buffer layer from the absorber layer. The Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) buffer layer, having a lower energy level (E<sub>V</sub>) than a CdS buffer layer, improved the J<sub>SC</sub> and V<sub>OC</sub> characteristics of the CZTS solar cell because the Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) buffer layer effectively suppressed electron-hole recombination. A substitution of the CdS buffer layer by the Zn(O<sub>0.7</sub>,S<sub>0.3</sub>) buf-fer layer improved the efficiency of the CZTS solar cell from 2.75% to 4.86%.
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