Recently, as urbanization accelerates and the demand for energy self-sufficiency increases, the need for photovoltaic modules applicable to buildings is expanding. Among various solar cells, a Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) thin-film solar cell is attracting the most attention because of their high efficiency, flexibility, stability, and cost competitiveness. In this thesis, several methods and results for the fabrication of environmentally friendly and aesthetically superior CIGS thin-film solar cells are presented. The buffer layers are fabricated with novel materials and methods for non-toxic CIGS solar cells. In addition, for replacing the conventional metal grid electrode, inconspicuous metal microfiber with a very high electrical conductivity is applied to achieve high efficiency. Finally, the optical path lengths of the transparent electrode layer and the buffer layer are varied to control optical light interference, thereby implementing various colors of the solar cell with minimized current loss.
최근 도심화가 가속화되고 에너지 자급자족에 대한 요구가 증가함에 따라 건물, 차량, 휴대용 기기 등에 적용 가능한 태양광 모듈의 수요가 확대되고 있는 가운데, Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) 박막태양전지는 고효율, 유연성, 안정성, 가격경쟁력 등으로 인해 각광받고 있다. 본 학위논문에서는 친환경적이고 심미적으로 우수한 CIGS 박막 태양전지 제작을 위한 여러 방법과 그 결과를 제시한다. 무독성 CIGS 박막 태양전지를 위해 새로운 물질과 방법으로 버퍼층을 제작하여 그 가능성을 살펴본다. 또한 기존의 금속 그리드 전극을 대체할 수 있도록, 눈에 띄지 않고 매우 높은 전기전도도를 갖는 금속 마이크로섬유를 적용하여 심미성과 고효율을 동시에 달성하고자 한다. 마지막으로 투명전극층 및 버퍼층의 광경로 길이를 조절함으로서 빛 간섭을 제어하여 전류 손실을 최소화하며 태양전지의 다양한 색상을 구현하는 전략에 대해 다루고자 한다.
