1.2 기술 동향
유기박막태양전지를 크게 분류하면 광활성층의 재료의 종류에 따라 단분자 구조와 고분자 구조로 분류할 수 있는데, 단분자 구조가 증착법을 통하여 광활성층을 도입하는 것에 반하여 고분자 구조는 스핀코팅, 닥터블레이드, 잉크젯 등의 다양한 용액 공정을 통하여 광활성층을 도입하
유기태양전지를 구현하기 위한 연구 분야
유기물의 광 에너지 Band 조절로 태양광 흡수 최적화
광 안정성에 대한 이론과 열화 메커니즘 연구
유기물 내에서의 carrier mobility 향상 방법
유기반도체 물질을 이용한 박막형 태양전지의 제조법
유기태양전지 디바이스 디자인 연구
Molecular morphorogy control 등
전지(즉, 신소재와 유기물)로 구분된다.
한편, 세대에 따른 구분에 따르면 1세대, 2세대, 3세대로 구분된다. 1세대 태양전지는 벌크형 태양전지로 발전효율이 좋지만 비용이 비싸다는 단점이 있고, 2세대 태양전지는 박막형 태양전지로 유리나 유연성이 있는 기판에 태양전지 물질을 박막으로 증착하
태양광 흡수
- Acceptor 재료의 전하 이동도를 높임
- Doner와 Acceptor의 밴드갭을 조절, Voc 개선.
5년 이상의 안정적인 수명
- 재료의 광학적, 화학적 안정성을 높여야 함
- 산소/수분 차단특성이 향상된 플렉서블 기판의 개발
연속 인쇄공정이 가능 해야 함
- 롤투롤 공정 → W당 0.5$의
유기물이라는 장점 때문에 휘어지는 전자 제품에도 적용이 가능하다.
유기 반도체를 이용하는 대표적인 분야로 디스플레이 및 조명에 이용되는 유기 발광 다이오드(OLED), 반도체 회로에 이용되는 유기박막 트랜지스터(OTFT), 에너지 산업과 관련된 유기태양전지 등이 있다. OLED의 경우 현재 핸드
CIGS의 박막기술(국내 기술동향)
유기금속 기상성장 법(MOCVD)
→ 화학 기상 증착(CVD) 방법 중의 한가지로, 유기 금속 증기를 열 분해 반응시켜 기판상에 금속 화합물을 퇴적 증착 시키는 방법
→ 이원화합물 반도체의 성장에서 충분한 성능 입증 - 반도체 공정에서 상용화된 기술
유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지이다. 대표적으로는 태양광, 태양열, 풍력, 수력, 바이오, 폐기물, 연료전지 등으로 나타낼 수 있다. 신재생에너지 세계시장은 연평균 20~30%로 급성장하고 있으며, EU는 유럽정상회의를 통해 2020년에 전체 에너지소비량의 20% 달성 목
비진공 증착방법
높은 공정비용 극복을 위해 고안
CIGS 나노입자를 이용한 Ink-printing 법
: CIGS 나노입자가 포함된 화학용액을 기판에 균일하게
펴 바른 후 건조•열처리로 CIGS 흡수층 박막 형성
CBD (Chemical Bath Deposition)
- 약 500~1000Å 정도의 두께로 CdS를 Deposition
- 용액 내 적정량
전극으로 전달되어 전류를 발생시키는 원리이다. 특히, 산환-환원 전해질을 포함하기 때문에 산화-환원 속도 및 나노 입자 표면 제어 기술이 에너지 변환 효율과 밀접한 관계가 있다. 사용되는 소재의 제약이 적고 합성이 용이하며 대량생산에 따른 절감 효과가 크고 제조 공정은 고가의 증착 장비
제2세대 태양전지 – 염료감응형태양전지
- 1990년대 초 스위스 그라챌박사팀에 의해 개발
- 유기염료를 이용한 광합성 원리 사용
- 제조단가가 매우 낮아 가격 경쟁력 우수
제3세대 유기, 나노태양전지
미래의 태양전지
- Si소재의 태양전지 < 박막, 유기태양전지
다결정 Si태양전지
- 비교