박막형 태양전지의 성장성 (태양전지의 기술, 차세대 친환경 에너지)

소개

태양전지의 이슈로
주제 : 대한민국 차세대 태양전지로써의 박막형 태양전지의 성장성
에 대한 보고서입니다. 간략하고 압축적으로 깔끔하게 작성했습니다.

목차

제목 : 태양전지의 이슈
주제 : 대한민국 차세대 태양전지로써의 박막형 태양전지의 성장성

1. 태양전지의 대략적인 개요 및 사용 점유율
a) 태양전지의 분류
b) 종류별 태양 전지의 특징
① 결정질 실리콘 태양전지(Crystalline Silicon Cells)
② 비정질 실리콘 태양전지(Amorphous Silicon Cells)
③ CuInSe2태양전지(CIS Cells)
④ GaAs 태양전지
⑤ CdTe 태양전지
c) 결정질 실리콘 대비 박막 태양전지 점유율
d) 시사점

2. 태양전지 원료 중 가장 많이 사용되는 폴리실리콘의 문제점
a) 폴리 실리콘의 가격
b) 폴리 실리콘의 수급
c) 폴리실리콘의 시장구조
d) 시사점

3. 박막 태양 전지의 전망
a) 제조비용 측면에서 실리콘웨이퍼 태양전지보다 우수
b) 기존의 설치방식에서 BIPV나 가전제품 등으로도 확대하여 활용 가능하다.
c) 시사점
4) 국내 기업의 박막형 태양전지 기술 개발 현황
5) 국내 기업 기술 개발의 앞으로의 미래

본문내용

③ CuInSe2태양전지(CIS Cells)
다결정 박막 CuInSe2전지는 p-n이종접합 구조를 기본으로 하며 약 1eV의 밴드갭을 가지고 있고 보통 0.5V이하의 open-circuit voltage(Voc)를 나타낸다. 몰리브덴(Mo) 으로 코팅된 유리기판 위에 p-type 반도체인 CIS층을 증착하고 그 위에 n-type CdS를 주로 화학적 용액성장법 (chemical bath deposition, CBD 또는 "Dip-Coating") 으로 입히고 투명전극 층인 ZnO를 스퍼터링법으로 증착한 후 금속전극을 입힌다. 이미 4ft2 모듈(module)에서 11%의 효율이 기록된 바 있으며 실험실에서는 17%를 상회하는 효율이 재현성 있게 기록되고 있다. CIS층은 진공증착 또는 금속막을 증착한 후 selenization공정을 거치는 2단계 방법 등으로 만들어진다. CIS의 밴드갭이 작은 편이므로 다른 종류의 전지보다 Jsc가 크고 Voc가 낮다. 최근의 경향은 Voc를 증가 시키기 위하여 Ga등의 원소를 합금시켜(e.g. CuIn1-xGaxSe2) 물성 및 전지효율에 대한 영향을 조사하는 것이다.

④ GaAs 태양전지
태양전지 재료 중에서 가장 높은 효율을 달성하였고 현재 우주용으로 상용화에 성공하여 흑자를 기록하고 있는 재료이다. GaAs는 최적의 밴드갭(1.45eV) 및 높은 광 흡수계수와 가장 높은 이론 효율치(39%) 등의 장점과 In,Al등과 쉽게 합금을 형성하여(InGaAs, AlGaAs) 밴드갭을 조절할 수 있다는 특성을 지녔다. 현재 단일 접합으로 28.7% (200 sun concentrator) 이 기록이며 GaAs/GaSb 중첩전지로는 34.2% (100 sun concentrator) 가 기록이다. 단점은 재료의 가격이 매우 높아(Ga의 희소성) 상업적으로 실용화하기에 어렵고 As의 유해성이 지적되고 있다.

참고자료

· 없음