[태양전지] 박막 기반 2세대

1세대에 비해 수 um 이하의 막을 적층해 만들어 제조에 강점을 가진다.
최상단은 대개 유리 기판과 Transparent Conducting Oxide를 배치시킨다.

1. Amorphous Silicon Solar Cell
P layer - Intrisnic layer - N layer의 구성을 갖는다.
i층에서 EHP가 생성되면 p, n으로 이동하게끔 구성되어 있다.
단순한 구조의 장점과, 저온 공정이 가능하며 대면적 기판 증착이 가능하다.

반면 결정질 Si에 비해 전하 이동도가 낮고 defect에 의한 저효율 문제가 있다.
또한 빛을 계속 받으면 성능이 감소하는 Staebler-Wronski effect가 나타날 수 있다.


2. CdTe Solar Cell
P type으로 CdTe를, N type으로 CdS를 사용한다.
CdS의 밴드갭이 더 크기 때문에 CdTe 층에서 EHP가 생성된다.
CdTe의 큰 광흡수계수 덕분에 흡수층을 얇게 만들 수 있다는 장점을 가진다.

반면 Cd의 독성과 Te의 희소성 때문에 상용화에 어려움이 있다.


3. Copper Indium Gallium Selenide Solar Cell ($Cu(In,Ga)Se_2$)
In과 Ga의 조성비를 조율해 밴드갭을 조정할 수 있다는 장점을 가진다.
CIGS 흡수층은 P type으로 동작하며 상단의 CdS 버퍼층이 N type으로 동작한다.

높은 효율 잠재력을 갖고 있지만 4가지 원소 조성 조율에 복잡성을 갖고 있고,
In과 Ga이 상대적으로 희소하고 비싸다는 어려움이 있다.