Chapter 4. Results and Discussion
5. Conclusion
device with Si wafer cell.
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국 문 초 록
전기증착된 전구체 막으로부터 형성된 할라이드 페로브스카이트 태양전지
유무기 하이브리드 페로브스카이트 박막은 태양전지, 광 검출기, LED 같은 차세대 광전지 소자의 재료로서 각광을 받고 있다. 태양전지의 경 우, 페로브스카이트 태양전지 (PSC)는 저비용, 간단한 용액 공정 과정, 높은 광전 변환 효율을 가지고 있어 큰 관심을 받고 있다. 최근 스핀 공 정 과정으로 제작된 단일 접합 페로브스카이트 태양전지의 광전 변환 효
율이 22%를 넘어섰다. 또한 상대적으로 큰 밴드 갭을 가진 페로브스카
이트 태양전지는 Si 박막 태양전지와 같이 작은 밴드 갭을 가진 태양전 지들과 탠덤 태양전지로 제작이 가능하다. 하지만, Si 박막 태양전지는 광 흡수율을 높이기 위해 피라미드 구조의 거친 표면을 가지고 있기에,
기존의 스핀 코팅 공정으로는 Si 박막 위에 조밀한 결정질 페로브스카이 트 막을 만들기 힘들다. 이를 해결하기 위해 확장하기 쉬우면서 기판의 거칠기와 면적과 관계 없이 적용하기 쉬운 전기 증착 과정이 도입되었다.
본 연구에서는 정전압 전기 증착 과정과 증기 반응을 통하여 균일하고 조밀한 CH3NH3PbI3(MAPbI3) 박막을 제작하였다.
먼저, NiOx 박막이 올려진 ITO 기판 위에 PbO2 박막이 전착되었다. PbO2 박막의 두께와 결정 크기는 전착 전압과 시간에 따라 조정되었으며, 이
는 후에 MAPbI3 박막의 두께와 결정 크기에 큰 영향을 미친다. 이 후
PbO2 박막은 수소 가스로 PbO 박막으로 환원시키고, 순차적으로 MAI 증기에 노출시켜 MAPbI3로 변환시킨다. PbO는 PbO2보다 PbO가 MAI 증 기와 더 쉽게 반응하여 MAPbI3로 변환됨을 확인되었다.
본 연구에서는 대면적화와 탠덤 태양전지 적용 등의 현안의 해결책에 초점을 두었다. 전기 증착과 증기 전환 과정은 간단하면서 적용하기 쉬 운 방법으로서 페로브스카이트 태양전지의 저가, 대량 생산에 적용할 수 있을 것이라고 기대된다.