Over the past several decades, various solar materials such as $Si, Cu(In, Ga)Se_2 (CIGS), CdTe$, and perovskite have been studied, some of which have been commercialized. However, although these materials have high power conversion efficiency, they still face problems with toxicity, cost efficiency, and environmental friendliness. In recent years, nitrides have started attracting attention as a material that can potentially solve these problems. Nitride materials such as II–IV–$N_2$, have the potential to be excellent photo absorbers confirmed through various computational and experimental researches. Among the II–IV–$N_2$ series, $ZnSnN_2$ (ZTN), in particular, has excellent properties as a light absorber layer for solar cells and also has the advantage of being made of elements that are earth-abundant and non-toxic. In this thesis, for the first time, we studied the synthesis and control of material properties of ZTN using by Chemical Vapor Deposition (CVD). Furthermore, we will discuss strategies
for ZTN based thin film solar cells.
지난 십 수 년간 Si, CIGS, CdTe 등 상용화된 물질을 비롯하여, 페로브스카이트와 같은 상용화를
눈앞에 두고 있는 다양한 태양광 물질들이 연구되어왔다. 하지만 여전히 이러한 물질들은 높은
광전 변환 효율을 나타내면서도 독성, 가격성, 환경 친화성에 대한 문제에 직면하고 있다. 최근
이러한 문제들을 해결할 수 있는 잠재성을 가진 물질로써 질화물이 관심을 받고 있다. 특히
$ZnSnN_2$(ZTN)는 그 특성이 태양전지 광흡수층에 적용될 수 있는 뛰어난 잠재성을 갖고 있는 것으로
확인되어, 근래에 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 학위논문에서는 최초로 화학기상증착을
기반으로 한 ZTN의 합성 및 물성 조절에 관련한 연구에 대해 다루고자 한다. 나아가, 연구를 통해
개발된 ZTN을 이용한 박막태양전지의 연구 개발에 대해 말하고자 한다.
