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○ 지구온난화 대책에 대한 문제가 세계적 과제로 야기되면서 화석연료 대체 에너지개발이 활성화되고 있는 중에 재생 가능한 에너지원으로 태양전지에 관한 연구도 활성화되고 있다. 전기도금법은 태양전지용 프리커서 제조기술로 주목되어 CuInSe2(chalcogenite)계 화합물반도체 형성에 관한 연구가 활발한 시기에, 1996년에 ZnO와 Cu2O 등의 산화물반도체의 직접 형성에 대해서도 보고되었다.

 

○ 태양전지용 투명도전 산화막 재료는 In2O3:Sn(ITO), SnO2:F(FTO), ZnO 등이 있으며 이들의 유리기판 산화막 제조는 기상, 액상법 등 여러 가지가 있다. 본고의 FTO 유리기판에 ZnO 산화막 형성은 수용액전해 석출법을 이용하여 여러 형태의 결정을 제어하는 특징이 있다.

 

○ FTO 유리기판을 음극으로 하여 질산아연 수용액에서 정전류 전해법으로 석출되는 ZnO의 결정은 로드형 배열을 하는데 질산암모늄 첨가제의 첨가량에 따라 로드 입자의 크기와 배열이 달랐다. 로드는 평면형과 피라미드형의 결정으로 나타났고 로드의 크기는 첨가제의 양에 따라 다른 특성을 나타내었다.

 

○ 최근 일본에서는 염화동과 젖산 및 알칼리 수용액을 전해액으로 하여 FTO 기판에 수용액 전해석출하여 Cu2O를 형성시켰다. Cu2O는 밴드갭에너지가 2.1eV의 직접 천이형 p형 반도체이고 광흡수계수도 104/㎝로 큼으로 태양전지 광흡수층에 적용이 기대되어 Cu2O 광전변환소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 수용액 전해석출 시에 전류 밀도 변화에 따라 Cu2O의 결정 형태를 제어할 수 있는 특징이 있는 것으로 알려졌다.

 

○ 국내에서는 한화그룹에서 태양전지를 제조하고 있고 또 LG 등 리튬이온전지 제조회사나, LED, OLED 제조회사 등이 ITO나 ZnO 등을 도전체로 활용하고 있다. 이에 수용액 전해석출법으로 결정 형태를 제어함으로써 태양전지 효율을 향상시키는 연구가 필요하다고 제언한다.



산화물 도금의 결정 형태 제어.pdf








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