[에너지공학] CuIn 비에 따른 CuInS2 박막의 특성에 관한 연구

1. 서론

에너지 발전 분야에서 태양광은 중요한 역할을 담당하고 있으며, 특히 비용 효율성과 높은 광전변환 효율을 갖춘 이차원 셀은 지속적인 연구와 개발이 이루어지고 있다. 그중에서도 CuInS2(황화구리인듐)는 친환경적인 소재로서 눈길을 끌고 있으며, 비에 따른 특성 변화가 연구의 중요한 주제 중 하나이다. CuInS2는 광흡수 계수가 높아 얇은 박막으로 충분한 광흡수 성능을 발휘할 수 있고, 조성비를 조절함으로써 전기적 특성 또한 최적화가 가능하다. 실제로 2020년 발표된 연구에 따르면, CuInS2 기반 태양전지의 광전변환 효율은 약 11.1%에 달하여, 실리콘 기반 셀과 경쟁할 만한 수준에 이르렀다. 그러나 CuInS2의 제조 과정과 비에 따른 특성 변화는 아직 완전히 규명되지 않은 부분으로, 이를 통한 안정성과 효율성 향상이 매우 중요하다. 또한, CuIn비 조절에 따른 결정구조 변화와 이로 인한 광전기적 특성의 차이도 중요한 연구 대상이다. 특히, 비의 조절 범위 내에서 결정립 크기, 표면 거칠기, 결함 밀도가 변화하는데, 이러한 미세 구조적 차이는 태양전지의 전기적 성능에 큰 영향을 미친다. 통계적으로 볼 때, CuInS2 박막의 경우 비율 변화에 …