In2Se3와 Cu2Se를 이용한 CulnSe2박막제조 및 특성분석

Abstract

CdS/CuInSe태양전지의 광흡수층인 CuInSe박막을 InSe와 CuSe 이원화합물을 precursor로 하여 진공증발법으로 제조하였고 특성을 분석하였다. 먼저 유리기판위에 0.5 두께의 InSe를 susceptor온도를 변화시켜가면서 증착한 결과 40에서 가장 평탄하고 치밀한 박막이 형성되었다. 그 위에 CuSe를 진공증발시켜 증착함으로써 in-situ로 CuInSe박막을 형성시키고 InSe를 추가로 증발시켜 CuInSe박막내에 존재하는 제 2상인 CuSe를 제거시켰다. 이 경우 susceptor온도가 일때 미세구조가 가장 좋은 CuInSe박막이 형성되었으며 약 1.2 두께에서 약 2의 결정립크기와 (112) 우선배향성을 가졌다. 추가 InSe양이 증가함에 따라 CuInSe박막의 조성편차보상으로 hole 농도가 감소하고 전기 비저항이 증가하였고, optical bandgap은 거의 일정한 값인 1.04eV의 값을 가졌다. Mo/유리기판 위에 증착한 CuInSe박막도 유리기판 위에 증착한 박막과 비슷한 미세구조를 가졌으며, 이 박막을 토대로 ZnO/CdS/CuInSe/Mo 구조를 갖는 태양전지 구현이 가능할 것으로 생각된다.