In the current and future trends where increasing the share of renewable energy in power generation is imperative,
solar energy holds the largest proportion and its generation capacity is on the rise. In this context, photovoltaics (PV) have been researched based on various materials and functionalities. Recently, following silicon and compound thin-film PVs, solar cells approaching next-generation commercialization are being classified and studied as next-generation PVs. Among them, colloidal quantum dots (CQD), based on quantum confinement effects, can perform various roles in PVs, such as the absorption layer and charge transport layer, with selective light absorption and energy level tailoring characteristics. In particular, infrared absorption makes them promising candidates for next-generation tandem PVs. However, research to date has been hindered by leadbased CQD studies. In this study, we fabricated a device utilizing the functional properties of lead-free CQD film in PV, considering their optical and electrical characteristics. We aim to analyze and improve carrier movement in a new device structure. Through these studies, we expect to broaden the understanding of designing and operating devices with non-lead colloidal thin films for future next-generation solar cells
신재생에너지의 전력생산 비중을 증가시켜야하는 현대 그리고 미래 흐름에서, 태양광은 최대 비율을 차지하고 있으며, 발전량 또한 증가하는 추세이다. 이러한 배경으로 태양전지는 다양한 소재와 기능을 기반으로 연구되어왔으며, 최근 실리콘, 화합물 박막 태양전지에 이어 차세대 상업화에 근접한 태양전지를 차세대 태양전지로 분류되어 연구되고 있다. 그 중에서 콜로이드 양자점은 양자구속효과를 기반으로 선택적 광 흡수와 에너지레벨 재단 특성으로 태양전지에서 광흡수층, 전하수송층 등 다양한 역할을 수행 할 수 있으며, 특히 적외선 흡수를 기반으로 차세대 텐덤 태양전지에 유망한 후보이다. 하지만 현재까지 납 기반 양자점 연구가 대부분으로, 이는 상용화에 큰 걸림돌로 작용된다. 본 연구에서는 비납 양자점의 광학적, 전기적 특성을 고려하여 태양전지에서 박막의 기능성을 활용한 소자 제작을 하였고, 새로운 소자 구조에서 캐리어의
이동을 분석하고 이를 개선 시키고자 한다. 본 연구들을 통해 추후 차세대 태양전지에서 비납 콜로이드 박막을 활용하는데 있어, 소자의 설계나 작동에 대한 이해를 넓혀줄 것이라 기대 한다.
