바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")Solar Power Research Center[Center Director Kondo Michio] 복합 박막 팀 Niki Sakae 연구 팀장 Ishizuka Naogo 연구원은 비 실리콘 시스템입니다CIGS 바카라 주소 전지생산 중 셀레늄 원료 소비량을 줄이는 필름 형성 기술을 개발했습니다 기존 필름의 10 분의 1 미만 이로 인해 대규모 지역의 매우 효율적인 CIGS 모듈의 대량 생산을 기대할 수있었습니다
CIGS 바카라 주소 전지에는 Cu (in, GA) SE2(구리, 인듐, 갈륨, 2 셀레늄, 이하 CIGS라고 지칭)가 사용되며, 광전 변환 층은 여러 μm에 의해 더 얇아 질 수 있으며 이론적 전환 효율은 단일 결정 SI의 초과를 초과합니다 전환 효율이 높은 CIGS 박막 생산을 위해다중 증착 방법효과적이지만이 방법은 셀레늄 사용에있어 효율이 낮으므로 필름 형성을 기술적으로 줄임으로써 필름 형성을 제어하고 비용을 줄이기가 어렵 기 때문에 산업 응용 분야에 적합하지 않습니다 이번에는 스팀 셀레늄이있었습니다급진적에 의해 반응 활성을 증가시킴으로써, 기존의 셀레늄 증착 방법에 비해 셀레늄의 사용 효율을 10 회 이상 개선하는 데 성공했다
이 연구에 대한 자세한 내용은 2007 년 4 월 9 일부터 13 일까지 샌프란시스코에서 개최 될 2007 년을 참조하십시오재료 연구 사회 봄 회의에서 발표됩니다
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그림 1 라디칼 셀레늄 및 바카라 주소 전지 구조의 개략도를 사용한 다중 증착 방법을 사용한 CIGS 필름 형성 이미지 |
바카라 주소 전지의 전환 효율은 비용과 직접 관련이있는 중요한 장점이며, 글로벌 에너지 상황으로 인해 소량이 적더라도 충분한 전기를 생성 할 수있는 고효율 바카라 주소 전지에 대한 기대가 높습니다
CIGS 바카라 주소 전지는 (1) 높은 전환 효율 (Thin-Film 바카라 주소 전지의 195%가 미국 재생 가능 에너지 연구소에서 가장 높은 195%를 달성 함), (2) 노화없이 우수한 장기 신뢰성, (3) 단일 검은 색의 평온한 색상 및 우수한 방사선 저항을 나타냅니다 이러한 이유로, 대량 생산 CIGS 바카라 주소 전지 세포를위한 기술을 확립하고 새로운 바카라 주소 전지 산업을 만들려는 시도가 있습니다 다중 시간 증착은 전환 효율이 높은 CIGS 박막을 제조하는 방법으로 알려져 있지만,이 방법은 가열 된 증기 셀레늄을 사용하여 처리하기가 어렵 기 때문에 엄청난 양의 셀레늄을 낭비하고 제조 장비의 빈번한 유지 보수가 필요합니다 이러한 문제는이 CIGS 박막 제조 방법의 대량 생산 적용을 방해하고 있습니다 따라서, 제어 성을 향상시키고 셀레늄을 낭비하지 않는 CIGS 바카라 주소 전지를 제조하기위한 기술 개발에 대한 수요가 있었다
바카라 주소는 (1) 성장을위한 현장 관찰 및 제어 기술 개발, (2) 넓은 갭 CIG에 적합한 태양 전지 제조 공정 개발 및 (3) CIGS 박막에서 크리스탈 결함 제어 기술 개발에 대해 연구하고있다 태양 광 발전 연구 센터는 소규모 지역 태양 전지를 개발할뿐만 아니라 통합 모듈의 성능을 향상시키기 위해 노력하고 있으며, 소규모 태양 전지로 입증 된 기술을 빠르게 활용하여 모듈의 성능을 향상시키기 위해 연구를 진행하고 있습니다
이 연구는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 계약 프로젝트에 따라 "대 지역 CIGS 바카라 주소 전지 (2006-2000)를위한 고성능 기술의 연구 및 개발로부터 지원하여 수행되었습니다
CIGS 박막의 제조를위한 다양한 방법이 제안되었지만, 두 가지 주요 방법은 셀렌 화 및 다차원 증착이다 셀렌 화 방법은 구리 또는 인듐과 같은 금속 라미네이트 전구체가 셀레늄 가스 대기에서 열처리되어 CIGS 박막을 형성하는 방법이다 다차원 증착 방법에서와 같이 높은 전환 효율을 달성하지는 못하지만, 이는 큰 지역 필름으로 CIGS 바카라 주소 전지를 제조하는 기술로 널리 사용됩니다 반면, 다차원 증착은 구리, 인듐 및 셀레늄과 같은 요소를 증착하는 방법이며, 실험실 수준의 작은 면적 CIGS 바카라 주소 전지가 높은 전환 효율을 달성 할 수 있다는 이점이 있습니다 그러나이 방법은 대량의 셀레늄을 소비하기 때문에 대규모 대량 생산 기술에 배치하기가 어려운 것으로 간주되었습니다
10849_109322, se5, se6, se7, se8와 같은 비교적 큰 분자로 구성되며, 필름 형성은 고온을 필요로하며, 셀레늄은 생산 된 박막의 표면에서 다시 증발한다는 사실 때문이다 결과적으로, 대부분의 셀레늄은 필름 형성 챔버의 내부 벽에 부착되고 축적되며, 산업용 폐기물로 낭비되어 제조 장비의 빈번한 유지 보수가 필요합니다 이것이 바로 CIGS 바카라 주소 전지가 비싸고 대량 생산 기술에 적합하지 않은 이유입니다
바카라 주소는 기존의 증기 셀레늄을 다중 증기 증착 방법에서 셀레늄 원료의 제어 성 및 활용 효율을 높이기 위해 대체RF 플라즈마 크래킹로 라디칼 화 된 셀레늄을 사용하여 CIGS 박막을 제조하는 기술을 개발했습니다 이 기술은 필름 형성 동안 셀레늄 공급의 온/오프 제어를 가능하게 할뿐만 아니라 라디칼 셀레늄의 높은 반응성을 활용할 수 있으며, 원료 소비를 기존 증기 셀레늄의 10 분의 1 미만으로 유지할 수있었습니다 이것은 또한 셀레늄의 안전성이 개선되었음을 의미합니다
셀레늄 이외의 금속 원료는 이전과 같이 도가니를 가열하여 증발 된 공급원입니다 또한 이번에 개발 된 라디칼 셀레늄의 방법을 사용하여 제작 된 필름은 매끄럽고 밀도가 높은 표면을 나타내며 큰 입자 크기의 CIGS 박막이라는 것을 발견했습니다 이 기술을 사용하여 제조 된 CIGS 박막의 작은 면적 바카라 주소 세포는 기존의 것과 비슷한 높은 전환 효율을 나타낸다는 것이 확인되었다
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그림 2 : 기존의 증기 셀레늄 (왼쪽)과 급진적 셀레늄 (오른쪽)을 사용하여 만든 CIGS 표면을 사용하여 만든 CIGS 표면의 전자 현미경 사진 박막 박막 |
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전환 효율 : 175%
개방 회로 전압 : 0678V
단락 전류 밀도 : 340ma/cm2
곡선 계수 : 0749
유효 지역 : 0518cm2
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그림 3 : 라디칼 셀레늄으로 만든 CIGS 박막을 사용하여 만든 바카라 주소 전지의 전류-전압 특성 (그림 1 참조) 개발 초기 단계이지만 높은 전환 효율을 달성합니다 |
앞으로, 우리는 현재의 급진적 셀레늄 필름 형성 기술을 대형 영역 모듈에 대한 CIGS 필름 형성에 적용 할뿐만 아니라 고효율의 폭 넓은 밴드 너비 CIGS 및 고효율 바카라 주소 전지 및 저온 필름 형성 기술의 개발에 대한 적용을 고려할 것입니다 또한, 큰 입자 크기와 CIGS에 고유 한 큰 표면을 활용함으로써, 필름은 라디칼 셀레늄 필름 생산에 의해 만들어지며, 필름 형성의 안정성과 신뢰성을 더욱 향상 시키지만, 영화는 또한 고성능 장치를 실현하는 데 어려움을 겪게 될 것이다