SnS 인터페이스에서 큰 밴드 굽힘은 고효율 박막 태양 전지를 위한 문을 엽니다 날짜:2022년 12월 2일 원천:도호쿠 대학 요약:주석 황화물(SnS) 태양 전지는 보다 환경 친화적인 박막 태양 전지를 개발하기 위해 엄청난 가능성을 보여주었습니다. 그러나 수년 동안 SnS 태양 전지는 높은 변환 효율을 달성하기 위해 고군분투했습니다. 이를 극복하기 위해 밴드 벤딩이 큰 SnS 인터페이스가 필요했는데, 최근 한 연구팀이 이룬 성과다.
탄소 중립에 대한 요구가 커지고 지구 온난화로 인한 기온 상승과 자연 재해가 우려되는 추세로 지속됨에 따라 태양 전지는 전 세계가 재생 가능 에너지로 전환하는 데 중추적인 역할을 할 것입니다.
이제 한 연구 그룹이 주석 황화물(SnS) 태양 전지에서 더 높은 개방 회로 전압을 달성하여 박막 태양 재료로서의 잠재 가능성을 실현할 수 있는 길을 마련했습니다.
광흡수가 강한 화합물 반도체로 구성된 박막형 태양전지는 원자재 사용량이 적어 가볍고 저렴하게 생산할 수 있다.
SnS는 희소하거나 유독한 원소를 포함하지 않기 때문에 환경 친화적인 자격을 갖춘 박막 태양 전지 재료 중 하나입니다. 그러나 최근 몇 년 동안 연구원들은 20년 이상의 연구에도 불구하고 낮은 개방 회로 전압으로 인해 변환 효율이 5%에 불과했기 때문에 이 전제에 의문을 제기하기 시작했습니다.
Tohoku University의 Advanced Materials에 대한 종합 연구 연구소의 Issei Suzuki 조교수가 이끄는 그룹은 더 높은 개방 회로 전압을 얻기 위해 필요한 큰 밴드 벤딩을 나타내는 SnS 인터페이스를 성공적으로 시연했습니다.
"우리는 몰리브덴 산화물이 SnS 단결정에 증착된 인터페이스의 전자 구조를 분석하기 위해 광전자 분광법을 사용했습니다."라고 Suzuki는 말했습니다. "인터페이스 상태가 높은 개방 회로 전압을 달성했음을 확인했습니다."
이것은 SnS 박막 태양 전지에서 스즈키의 첫 번째 돌파구도 아닙니다. 2021년 12월에는 세계 최초 n형 SnS 박막을 생산하는 또 다른 그룹을 이끌었다. 이것은 호모접합이 박막에 형성될 수 있게 했습니다.
연구팀은 현재 연구를 위해 SnS 박막의 황 결핍을 줄이고 n형 및 p형 층에 호모접합 구조를 적용하는 등 SnS 박막 태양전지에 적합한 계면을 제조하는 방법도 제안했다.
"가까운 장래에 우리는 높은 변환 효율을 가진 동종 접합 태양 전지를 제조하기를 희망합니다."라고 Suzuki는 덧붙였습니다.