스프레이코팅법에 의한 패시베이션 박막이 플렉시블 CIGS 태양전지의 특성에 미치는 영향 = Effects of Passivation Thin Films by Spray Coatings on Properties of Flexible CIGS Solar Cells

국문 초록 (Abstract)

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 휨성 태양전지의 셀을 보호하기 위하여 스프레이 코팅방법에 의해 수분과 공기로부터의 보호막을 형성하고 그 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 일반적으로 CIGS 휨성 태양전지의 소자층을 보호하기 위해서 EVA(ethylene-vinyl acetate) 필름을 라미네이션 장비를 통하여 여러 겹 보호막을 형성함으로써 복잡한 공정으로 인해 원가상승의 요인으로서 작용한다. 본 연구는 휨성 CIGS 태양전지의 보호막을 라미네이션 박막공정 대신에 간단한 스프레이 코팅공정을 통한 패시베이션(passivation) 박막층을 형성함으로써 CIGS 태양전지 무게의 경량화와 공정시간 단축 연구를 진행하였다. 패시베이션 박막층으로는 PVA(polyvinyl alcohol), SA(sodium alginate) 물질에 $Al_2O_3$ 나노 입자를 첨가하여 유 무기 복합 용액을 사용하였다. 스프레이 코팅된 소자에 비해 에너지 변환 효율특성 62.891 gm/[$m^2-day$]의 비교적 양호한 습기 차단 특성을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to protect the solar cells from the moisture and oxygen, we evaluated the electrical and optical properties for the $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) solar cells which were prepared by the spray coating method. Generally, the EVA (ethylene-vinyl acetate) films are laminated to protect the CIGS flexible solar cells, which results in a high cost process due to complicated devices. In this study, we tried to prepare the protection layers of the flexible CIGS flexible solar cells by using spray coating method instead of conventional laminating films in order to reduce the device weight as well as the process time. The CIGS solar cells with spray coating method showed an enhanced efficiency than the before treated sample (2.77% to 2.93%) and relatively proper water vapor transmission rate of the solar cells about 62.891 gm/[$m^2-day$].

참고문헌 (Reference)

1 문세찬, "페시베이션 박막이 녹색 유기발광다이오드의 광학특성에 미치는 영향" 한국마이크로전자및패키징학회 23 (23): 11-15, 2016

2 이상희, "유기 패시베이션 박막이 P3HT:PC61BM 활성층을 갖는 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향" 한국마이크로전자및패키징학회 21 (21): 105-110, 2014

3 김경수, "고효율 태양전지모듈의 성능측정 방법" 한국태양에너지학회 31 (31): 93-99, 2011

4 L. Grimm, "The Mechanism of the Cross Linking of Poly (Vinyl Alcohol) by Ammonium Dichromate with UV-Light" 130 (130): 1767-, 1983

5 M. G. Panthani, "Synthesis of CuInS2, CuInSe2, and Cu (In x Ga1-x) Se2 (CIGS) nanocrystal “inks” for printable photovoltaics" 130 (130): 16770-, 2008

6 J. M. Gohil, "Studies on the crosslinking of poly (vinyl alcohol)" 13 (13): 161-, 2006

7 김경수, "PV용 투명유리와 G/G모듈의 광학적 특성 평가 및 분석" 한국태양에너지학회 28 (28): 8-13, 2008

8 K. H. Shin, "Laminator Manufacturing and Process Optimization for Solar Cell Module Manufacturing" 157-, 2011

9 S. T. Kim, "Degradation Analysis of PV Module Considering Electrical Characteristics" 1110-, 2008

10 J. H. Lee, "Current Status and Future Prospects of Solar Cells" 25 (25): 7-, 2008