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조효정 ( Hyo Jeong Jo ),황대규 ( Dae-kue Hwang ),김대환 ( Dae-hwan Kim ),강진규 ( Jin-kyu Kang ) 한국공업화학회 2017 공업화학전망 Vol.20 No.2
화석연료의 대량소비에 의한 온난화와 대기오염 등 지구 환경문제와 에너지 문제는 21세기에도 인류의 제일 중요한 과제로 될 것이다. 태양전지는 깨끗하고 무한한 태양에너지를 가장 효율적인 에너지 형태로 직접 변환하기 때문에 지구상 어느 장소에서도 이용 가능하며, 에너지, 환경의 가장 근원적인 해결책이 될 것으로 기대되고 있다. 그러나 이러한 열망에도 불구하고 태양전지의 폭넓은 보급을 위해서는 가격 경쟁력을 확보하는 것이 무엇보다 중요하며, 염료감응 태양전지는 기존의 박막태양전지에 비해 값싸게, 친환경 소재들로 제조할 수 있다는 가능성으로 인해 큰 주목을 받게 되었다. 특히 나노 입자 크기의 산화물 반도체를 이용하기 때문에 약한 광, 흐린 날에도 다른 태양전지들에 비해 고효율을 낼 수 있다. 또한, 염료구조의 다변화를 통한 태양전지의 컬러화 구현이 가능한 장점을 가지고 있기 때문에 매우 경쟁력 있는 소자로서 학계 및 산업계의 비상한 관심을 모으고 있다. 비록 염료감응 태양전지의 효율은 실리콘 태양전지 대비 절반수준에 불가한 수준이지만, 제조 단가를 5분의 1로 낮출 수 있다는 점에서 많은 기업들이 관심을 가지고 있다. 본 논문에서는 향후 상업적 및 학문적 발전 가능성이 무궁무진한 염료감응 태양전지에 대하여 구조와 원리 및 연구동향에 대하여 기술하고자 한다.
강진규 ( Jin-kyu Kang ),손대호 ( Dae-ho Son ),심준형 ( Jun-hyoung Sim ),황대규 ( Dae-kue Hwang ),성시준 ( Shi-joon Sung ),양기정 ( Kee-jeong Yang ),김대환 ( Dae-hwan Kim ) 한국공업화학회 2017 공업화학전망 Vol.20 No.2
태양전지는 온실 가스 감축에 효과가 큰 기후 변화 대응 기술이다. 현재 상업화에 성공한 실리콘 태양전지의 뒤를 이어 박막 태양전지, 페로브스카이트 태양전지 등 차세대 태양전지가 가격과 효율 등을 극복하기 위하여 매우 많이 연구되고 있다. CZT(S,Se) 박막 태양전지는 차세대 태양전지의 유력 후보군인 CIGS, CdTe, 페로브스카이트 태양전지 등에 비해 범용 무독성 원소를 광흡수층으로 사용한다는 장점을 가지고 있지만 아직까지는 이들보다 효율이 낮아 상용화하기에는 많은 문제를 가지고 있다. CZT(S,Se) 박막태양전지의 기본적인 물성, 공정 등을 알아보고 고효율을 달성하는 방법에 대하여 알아보고자 한다.