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관련 통계자료 다운로드 CIGS 박막태양전지 구조

　CIGS 박막태양전지는 기판·후면전극·광흡수층·버퍼층·투명전극 등 크게 다섯 층으로 구성된다.

　가장 밑에는 유리·금속 등을 재료로 하는 기판이 깔린다. 휘어지는 성질에 따라 리지드타입(Rigid Type)과 플렉시블타입(Flexible Type)으로 구분한다. 보통 값싸고 효율 제고에 도움이 되는 소다회 유리를 슬롯사이트 지니며 활용성을 높이기 위해 스테인리스 스틸 등 금속 기판을 슬롯사이트 지니기도 한다.

　기판 위에는 전기가 드나드는 후면전극(Back Contact)이 위치하며, 보통 몰리브덴(Mo)이 사용된다. 몰리브덴은 전기 전도율이 높고, 기판·광흡수층(CIGS층)과 열팽창계수가 비슷해 고온에서 셀레늄(Se)과 반응성이 낮다는 장점이 있다.

　광흡수층은 말 그대로 빛을 흡수하는 역할을 하는 핵심 부분으로, 구리(Cu)·인듐(In)·셀레늄(Se)의 화합물을 기본으로 하며 갈륨(Ga) 등 또 다른 물질을 추가할 수 있다. 보통 구리·인듐·갈륨·셀레늄을 동시증발법(co-evaporation)으로 증착할 때 가장 좋은 효율을 얻을 수 있다.

　광흡수층과 투명전극의 경계 역할을 하는 버퍼층은 보통 황화카드뮴(CdS)을 슬롯사이트 지니지만, 카드뮴 유해성이 논란이 돼 아연(Zn)·인듐(In) 등의 활용에 대한 연구가 진행되고 있다.

높은 광투과율·전기전도성이 중요한 성질인 태양전지의 바깥층 투명전극은 보통 산화아연(ZnO)을 활용한다.

유선일기자 ysi@etnews.com