대면적 페로브스카이트 태양전지 제작을 위한 슬롯-다이코팅 방법

• Published in: 한국콘텐츠학회 논문지, 21(12) Vol. 21; no. 12; pp. 918 - 925
• Main Authors: 오주영(Ju-young Oh), 하재준(Jae-jun Ha), 이동근(Dong-geun Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국콘텐츠학회 2021
• Subjects: 학제간연구; 페로브카이트 태양전지; 상용화; Slot Die; Stability; Perovskite Soalr Cell; 안정성; 대면적; 슬롯다이; Large Area; Commercialization
• ISSN: 1598-4877; 2508-6723
• DOI: 10.5392/JKCA.2021.21.12.918

The perovskite solar cell is a next-generation solar cell that replaces the existing silicon solar cell. It is a solar cell device using an organic-inorganic hybrid material having a perovskite structure as a photoactive layer. It has advantages for the process and has shown rapid efficiency improvement over the past decade. In the process of commercialization of such perovskite solar cells, research and development for a large-area coating method should be carried out. As one of the large-area perovskite solar cell large-area coating methods, the slot-die coating method was studied. By using a meniscus to pass over the substrate and coating the solution, the 3D printer was equipped with a meniscus so that it could be coated. Variables that act during coating include bed temperature, coating speed, N2 blowing interval, N2 blowing height, N2 blowing intensity, etc. By controlling these, the perovskite absorption layer was manufactured and the coating conditions for manufacturing large-area devices were optimized. 페로브스카이트 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지를 대체하는 차세대 태양전지로서, 페로브스카이트 구조를 가진 유-무기 하이브리드 물질을 광 활성층으로 사용하는 태양전지 소자로 고효율, 저가의 용액 공정 및 저온 공정에 유리한 장점들을 가지고 있으며 지난 10년간 빠른 효율 향상을 보여주었다. 이러한 페로브스카이트 태양전지의 상용화 과정에서 대면적 코팅 방법에 대해서 연구개발이 진행되어야 한다. 대면적 페로브스카이트 태양전지 대면적 코팅 방법 중 하나로 슬롯-다이 코팅방법에 대해서 연구 진행하였다. 메니스커스를 이용하여 기판 위를 지나가며 용액을 코팅하는 방법으로 3D printer에 메니스커스를 장착하여 코팅을 할 수 있도록 하였다. 코팅 시 작용하는 변수로는 bed 온도, coating speed, N2 blowing간격, N2 blowing 높이, N2 blowing세기등이 있으며 이를 조절하여 페로브스카이트 흡수층을 제작 진행하였으며, 대면적 소자 제작을 위한 코팅 조건을 최적화 하였다.