KR101751130B1 - Precursor for Manufacturing Light Absorbing Layer of Solar Cell and Method for Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지의 광흡수층 제조용 전구체(precursor)로서, (a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는 (b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (c) 이들의 혼합물;로 구성된 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precursor for the production of a light absorbing layer of a solar cell, which comprises (a) a first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal, A first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc (Zn) -containing chalcogenide, An agglomerated composite comprising a phase and a third phase consisting of copper (Cu) -containing chalcogenide; Or (b) a core made of copper (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc (Zn) or a chalcogenide containing zinc (Zn) Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of cogeneride; Or (c) a mixture thereof. The present invention also relates to a method for producing the precursor.

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Figure 112015104090239-pat00016

Description

태양전지 광흡수층 제조용 전구체 및 이의 제조방법 {Precursor for Manufacturing Light Absorbing Layer of Solar Cell and Method for Manufacturing the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a precursor for manufacturing a solar cell light absorbing layer and a method for manufacturing the same,

본 출원은 2014.11.05자 한국 특허 출원 제10-2014-0152663호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.This application claims the benefit of priority based on Korean Patent Application No. 10-2014-0152663 dated November 21, 2014, and the entire contents of the Korean patent application are incorporated herein by reference.

본 발명은 태양전지 광흡수층 제조용 전구체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precursor for the production of a solar cell light absorbing layer and a method of manufacturing the same.

태양전지는 개발초기 때부터 비싼 제조 과정의 광흡수층 및 반도체 물질로서 규소(Si)를 사용하여 제작되어 왔다. 태양전지를 더욱 경제적으로 산업에 이용 가능하도록 제조하기 위해, 박막 태양전지의 구조물로 저비용의 CIGS(구리-인듐-갈륨-설포-셀레나이드, Cu(In, Ga)(S, Se)2)와 같은 광흡수 물질을 이용한 제품이 개발되어 왔다. 상기 CIGS계의 태양전지는 전형적으로 후면 전극층, n-형 접합부, 및 p-형 흡광층으로 구성된다. 이렇게 CIGS층이 기재된 태양 전지는 19%를 초과하는 전력 변환 효율을 갖는다. 그러나, CIGS계의 박막 태양 전지에 대한 잠재성에도 불구하고, 인듐(In)의 원가와 공급량 부족으로 인하여 CIGS계의 광흡수층을 이용한 박막 태양전지의 광범위한 용도 및 적용성에 주요한 장애가 되고 있는 바, In-free 나 In-less의 저가 범용 원소를 이용하는 태양전지 개발이 시급한 실정이다.Since the early days of development, solar cells have been fabricated using silicon (Si) as a light absorbing layer and semiconductor material, which are expensive manufacturing processes. (Cu, In, Ga) (S, Se) 2 ) and low cost CIGS (copper-indium-gallium-sulfo-selenide) as a structure of thin film solar cell to manufacture solar cell more economically industrially Products using the same light absorbing materials have been developed. The CIGS-based solar cell typically comprises a back electrode layer, an n-type junction, and a p-type light absorbing layer. The solar cell having the CIGS layer described above has a power conversion efficiency exceeding 19%. However, despite the potential for CIGS-based thin film solar cells, due to the inadequate cost and supply of indium (In), it has become a major obstacle to the wide use and applicability of thin film solar cells using the CIGS type light absorbing layer. It is urgent to develop solar cells that use low-cost general-purpose elements such as -free or In-less.

따라서, 최근에는 상기 CIGS계의 광흡수층에 대한 대안으로 초저가 금속 원소인 구리, 아연, 주석, 황, 또는 셀레늄 원소를 포함하는 CZTS(Cu2ZnSn(S,Se)4)계 태양전지가 주목받고 있다. 상기 CZTS는 약 1.0 내지 1.5eV의 직접 밴드갭(direct band gap) 및 104-1 이상의 흡수계수를 갖고 있고, 상대적으로 매장량이 풍부하고 가격이 저렴한 Sn과 Zn을 사용하는 장점을 가지고 있다.Therefore, in recent years, attention has been paid to CZTS (Cu 2 ZnSn (S, Se) 4 ) -based solar cells containing copper, zinc, tin, sulfur or selenium as an ultra low cost metal element as an alternative to the CIGS- have. The CZTS has a direct band gap of about 1.0 to 1.5 eV and an absorption coefficient of 10 4 cm -1 or more, and has an advantage of using Sn and Zn, which are relatively rich in reserves and low in cost.

1996년에 처음 CZTS 헤테로-접합 PV 전지가 보고 되었지만, 현재까지도 CZTS를 기반으로 한 태양전지의 기술은 CIGS의 태양전지의 기술보다 뒤처져 있고, CZTS 전지에 대한 광전 효율은 10% 이하로 CIGS의 그것에 비해 아직 많이 부족한 상태이다. CZTS의 박막은 스퍼터링(sputtering), 하이브리드 스퍼터링(hybrid sputtering), 펄스 레이저(pulse laser) 증착법, 분무 열분해법, 전착/열 황화(thermal sulfurization), E-빔(E-beam) Cu/Zn/Sn/열 황화, 및 졸-겔(sol-gel)의 방법들을 이용하여 제조되어 왔다.Although the first CZTS hetero-junction PV cell was reported in 1996, the CZTS-based solar cell technology lags behind the CIGS solar cell technology, and the photoelectric efficiency of the CZTS cell is less than 10% It is still in short supply. The thin films of CZTS can be formed by sputtering, hybrid sputtering, pulse laser deposition, spray pyrolysis, electrodeposition / thermal sulfurization, E-beam Cu / Zn / Sn / Thermal < / RTI > sulfation, and sol-gel.

한편, PCT/US/2010-035792에서는 CZTS/Se 나노 입자를 포함하는 잉크를 이용하여 기재 상에 열처리하여 박막을 형성시킨 내용을 개시하고 있는데, 일반적으로, CZTS/Se 나노 입자를 사용하여 CZTS 박막을 형성하는 경우, 이미 형성된 결정이 작기 때문에 이후 박막을 형성하는 과정에서 결정의 크기를 키우기가 힘들고, 이와 같이 각각의 그레인(grain)이 작은 경우에는 경계면이 늘어나게 되고, 경계면에서 생기는 전자의 손실 때문에 효율이 떨어질 수 밖에 없다.On the other hand, PCT / US / 2010-035792 discloses a thin film formed on a substrate by using an ink containing CZTS / Se nanoparticles. In general, CZTS / Se nanoparticles are used to form a CZTS thin film It is difficult to increase the size of crystals in the process of forming a thin film thereafter. When each grain is small, the boundary is enlarged, and because of the loss of electrons generated at the boundary surface Efficiency is inevitable.

따라서, 박막에 사용되는 나노 입자는 Cu, Zn, Sn 을 포함하되, CZTS 결정이 아닌 형태를 취해야 하는데, 단일 금속 원소로 구성된 금속 나노 입자만을 사용하는 경우, 금속 나노 입자가 산화되기 쉽고, 이후 과량의 Se와 높은 온도를 이용한 산화물의 제거 공정이 필요하다는 단점이 있으며, 각각의 금속을 포함하는 칼코게나이드를 각각 합성하여 잉크 제조 단계에서 혼합 사용하거나, 이를 금속 나노 입자와 혼합 사용하는 경우에는 금속의 불균일한 조성비가 문제될 수 있으며, 각각 다른 상을 가지는 금속 나노 입자 간의 상호 혼합(intermixing)이 부족하여 박막 내 이차상이 형성되는 문제점이 있다.Therefore, the nanoparticles used in the thin film should include Cu, Zn, and Sn but not CZTS crystals. If only metal nanoparticles composed of a single metal element are used, the metal nanoparticles are easily oxidized, And a process for removing oxides using Se and a high temperature is required. When the chalcogenide containing each metal is synthesized and mixed in the ink manufacturing step or mixed with metal nanoparticles, a metal And the intermixing between the metal nanoparticles having different phases is insufficient to form a secondary phase in the thin film.

따라서, 산화에 안정하고 충분한 VI족 원소를 포함하고 있을 뿐 아니라, 전체적으로 보다 균일한 조성을 갖고 박막 내 이차상의 형성을 최소화하면서도 막 밀도가 증가된 높은 효율의 광흡수층을 형성할 수 있는 박막 태양전지에 대한 기술의 필요성이 높은 실정이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a thin film solar cell capable of forming a highly efficient light absorbing layer having a stable and sufficiently stable oxidation group VI and having a more uniform composition as a whole and minimizing the formation of a secondary phase in the thin film, There is a high need for technology.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, (a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는 (b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (c) 이들의 혼합물;로 구성된 광흡수층 제조용 전구체(precursor)를 개발하였고, 이를 사용하여 박막을 제조하는 경우, 박막 전체적으로 균일한 조성을 가지고 박막 내 이차상 형성을 최소화할 뿐 아니라, 산화에 안정하고, 전구체 자체에 S 또는 Se를 포함함으로써 최종 박막내에 VI족 원소의 함유량을 높여 양질의 박막을 제조할 수 있는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.(A) a first phase made of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal and a second phase made of a zinc (Zn) -containing metal. The present inventors have conducted intensive research and various experiments, A first phase consisting of a copper (Cu) -stannard (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc (Zn) -containing chalcogenide A flocculated composite comprising a second phase and a third phase consisting of copper (Cu) -containing chalcogenide; Or (b) a core made of copper (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc (Zn) or a chalcogenide containing zinc (Zn) Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of cogeneride; Or c) a mixture thereof. When a thin film is prepared by using the precursor, a homogeneous composition as a whole is minimized to minimize the formation of a secondary phase in the thin film, And the content of VI group element in the final thin film is increased by including S or Se in the precursor itself, and it has been found that the present invention has been completed.

따라서, 본 발명에 따른 태양전지의 광흡수층 제조용 전구체는, Therefore, the precursor for the production of the light absorbing layer of the solar cell according to the present invention,

(a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는(a) a first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide, A second phase consisting of zinc (Zn) -containing chalcogenide, a copper (Cu) -containing chalcogenide phase, and a second phase consisting of a bismuth- An agglomerated complex comprising a third phase formed; or

(b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (b) a core made of copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc or a chalcogenide containing zinc and a chalcogenide containing copper Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of a nide; or

(c) 이들의 혼합물;(c) a mixture thereof;

로 구성된 것을 특징으로 한다..

더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 태양전지의 광흡수층 제조용 전구체는, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자로 구성될 수 있다.More specifically, a precursor for the production of a light absorbing layer of a solar cell according to the present invention comprises a core made of copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal nanoparticles and a core made of zinc (Zn) -containing chalcogenide or zinc Zn) -containing chalcogenide, and a copper (Cu) -containing chalcogenide.

상기 코어-쉘 구조의 나노 입자의 경우, 구리(Cu), 주석(Sn) 및 아연(Zn) 금속이 더욱 균일하게 혼합된 상태로 존재하는 것과 더불어, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 코어가 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘에 의해 보호되므로 산화에도 안정한 바, 입자의 표면에 산화물의 형성을 최소화하여 박막 형성시 반응성 또한 개선할 수 있어 더욱 바람직하다. 나아가, 쉘에 구리(Cu) 함유 칼코게나이드를 더 포함할 경우, 입자 내 원소 분포의 균일성을 증가시킬 뿐만 아니라, 전체 입자 내 포함되는 Cu의 양을 기준으로 코어에 포함되는 Cu/Sn의 비율을 낮춤으로써, 열처리 반응 시 이차상의 형성을 더욱 최소화할 수 있어 바람직하다.In the case of the core-shell structure nanoparticles, copper (Cu), tin (Sn) and zinc (Zn) metals exist in a more uniformly mixed state, since the core made of a bimetallic metal is protected by a shell composed of zinc (Zn) -containing chalcogenide, it is stable to oxidation, and the formation of oxides on the surface of the particles is minimized, . Further, the inclusion of copper (Cu) -containing chalcogenide in the shell not only increases the uniformity of elemental distribution in the particle but also increases the uniformity of the distribution of Cu / Sn contained in the core By lowering the ratio, formation of the secondary phase during the heat treatment reaction can be further minimized, which is preferable.

구체적으로, 쉘에 구리(Cu) 함유 칼코게나이드를 포함하지 않았을 때, 전체 입자 내 포함되는 Cu의 양을 기준으로 코어에 포함되는 Cu/Sn의 비율이 1.7 이상 내지 2.1 이하인 것과 비교하여, 쉘에 구리(Cu) 함유 칼코게나이드를 포함하는 경우, 전체 입자 내 포함되는 Cu의 양을 기준으로 코어에 포함되는 Cu/Sn의 비율은 1.2 이상 내지 1.6 이하 정도로 낮아져, 열처리 반응 시 이차상의 형성을 더욱 최소화할 수 있으며, 이때 부족한 Cu의 함량은 쉘에서의 구리(Cu) 함유 칼코게나이드 함량 조절을 통해 보충이 가능하다.Specifically, when the shell contains no Cu-containing chalcogenide, the ratio of Cu / Sn contained in the core is 1.7 or more to 2.1 or less based on the amount of Cu contained in the whole particles, (Cu) contained in the core is contained in the core, the ratio of Cu / Sn contained in the core is reduced to about 1.2 or more to about 1.6 or less based on the amount of Cu contained in the whole particles. The amount of Cu that is insufficient at this time can be supplemented by adjusting the content of copper (Cu) -containing chalcogenide in the shell.

하나의 구체적인 예에서, Cu-Sn 바이메탈릭 금속은 Cu와 Sn의 합금 형태를 의미하고, Cu/Sn비(몰비 기준)가 1 이상인 형태라면 한정되지 아니하나, 예를 들어, CuSn, Cu3Sn, Cu3.02Sn0.98, Cu10Sn3, Cu6.26Sn5, Cu6Sn5, 및 Cu41Sn11로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.In one specific example, the Cu-Sn bimetallic metal means an alloy form of Cu and Sn, and is not limited as long as it has a Cu / Sn ratio (based on the molar ratio) of 1 or more. For example, CuSn, Cu 3 Sn , Cu 3.02 Sn 0.98 , Cu 10 Sn 3 , Cu 6.26 Sn 5 , Cu 6 Sn 5 , and Cu 41 Sn 11 .

하나의 구체적인 예에서, '칼코게나이드'는 VI족 원소, 예를 들어, 황(S) 및/또는 셀레늄(Se)을 포함하는 물질을 의미하는 바, 상기 아연(Zn) 함유 칼코게나이드는 ZnS 및 ZnSe로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 구리(Cu) 함유 칼코게나이드는 CuxSy 및 CuxSey(이때, 0<x≤1, 0<y≤2)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상세하게는 CuS 또는 CuSe일 수 있다.In one specific example, 'chalcogenide' refers to a material comprising a Group VI element such as sulfur (S) and / or selenium (Se), wherein the zinc-containing chalcogenide ZnS and ZnSe, and the copper (Cu) -containing chalcogenide may be at least one selected from the group consisting of Cu x S y and Cu x Se y (where 0 <x≤1, 0 <y≤2) And may be CuS or CuSe in detail.

따라서, 상기 응집상 복합체의 제 2 상과 제 3 상 또는 코어-쉘 구조의 나노 입자의 쉘에서, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드에 각각 포함되는 Cu/Zn의 비(몰비 기준)는 코어 부분의 Cu/Sn의 비율에 따라 변경될 수 있으나, 상세하게는 0≤Cu/Zn≤20일 수 있으며, 더욱 상세하게는 0≤Cu/Zn≤2일 수 있다.Therefore, in the shells of nanoparticles of the second phase and the third phase or core-shell structure of the aggregated complex, Cu / Zn (Zn) contained in the chalcogenide containing zinc (Zn) and chalcogenide containing copper (Based on the molar ratio) may be varied according to the ratio of Cu / Sn in the core portion, but may be 0? Cu / Zn? 20 in detail, and more specifically 0? Cu / Zn? .

이때, Cu/Zn의 비가 0이라 함은, 상기 응집상 복합체가 제 3 상을 포함하지 않은 경우 또는 코어-쉘 구조의 나노 입자의 쉘에 구리(Cu) 함유 칼코게나이드가 포함되지 않은 경우를 의미하며, 상기 금속의 조성이 상기 범위를 벗어나는 경우, CZTS(e)가 형성되는 수준의 조성비로부터 과도한 차이를 가지므로 이로 인해 ZnS, ZnSe, CuS, CuSe 및/또는 Cu2SnS(e)등의 이차상이 과도하게 형성되어 광전 특성을 저하시키는 바 바람직하지 않다.In this case, the ratio of Cu / Zn is 0 when the coagulated complex does not contain the third phase or when the shell of the core-shell nanoparticles does not contain copper (Cu) -containing chalcogenide means, and if the composition of the metal falls outside this range, such as so CZTS (e) is of an excessive difference from the composition ratio of the level of formation this ZnS, ZnSe, CuS, CuSe, and / or Cu 2 SnS (e) of The secondary phase is excessively formed to deteriorate photoelectric characteristics, which is not preferable.

한편, 본 발명에 있어서 사용된 용어 '응집상 복합체(aggregate phase composite)'는 제 1 상을 포함하는 입자들, 제 2 상을 포함하는 입자들과 제 3 상을 포함하는 입자들이 균일하게 응집되어 하나의 단위체를 이룬 형태를 의미한다.The term &quot; aggregate phase composite &quot; used in the present invention means that the particles including the first phase, the particles including the second phase and the particles including the third phase are uniformly aggregated Means a form in which one unit is formed.

따라서, 상기 응집상 복합체의 제 1 상, 제 2 상, 및 제 3 상은 하나의 복합체에서 독립적으로 존재할 수 있고, 이때, 복합체의 몰포로지는 한정되지 아니하고, 다양하게 가능하나, 하나의 구체적인 예에서, 제 1 상, 제 2 상, 및 제 3 상이 랜덤하게 각각의 영역(region)을 이루며 분포되어 있는 구조일 수 있다.Thus, the first phase, the second phase, and the third phase of the aggregated complex may be independently present in one complex, and the morphology of the complex is not limited and may vary, but in one specific example , And the first, second, and third phases may be randomly distributed as respective regions.

이러한 응집상 복합체의 입경은, 상기에서 설명한 바와 같이 각각의 상들이 이루는 입자들이 응집된 형태이므로, 각각의 상들이 이루는 입자의 입경보다 크며, 하나의 구체적인 예에서, 5 나노미터 내지 500 나노미터일 수 있다.The particle size of such a flocculated composite is larger than the particle size of the particles formed by the respective phases since the particles formed by the respective phases are agglomerated as described above. In one specific example, the particle size of 5 to 500 nanometers .

반면, 본 발명의 광흡수층 제조용 전구체의 또 하나의 형태로서, 코어-쉘 구조의 나노 입자는, Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드에 의해 코팅된 형태로 하나의 입자를 이룬다. 이때 코어-쉘 구조의 나노 입자의 입경은 2 나노미터 내지 200 나노미터일 수 있다. On the other hand, as another embodiment of the precursor for producing a light absorbing layer of the present invention, the nanoparticles of the core-shell structure are prepared by mixing Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles with chalcogenide containing zinc (Zn) Nitrogen and copper (Cu) -containing chalcogenide form a single particle. The particle size of the nanoparticles of the core-shell structure may be from 2 nanometers to 200 nanometers.

본 출원의 발명자들이 확인한 바에 따르면 이러한 응집상 복합체 또는 코어-쉘 구조의 나노 입자를 전구체로서 사용하여 박막을 제조하는 경우, 상기 중 어떠한 형태이든, 이미 합성단계에서 금속들과 칼코게나이드 원소가 고르게 혼합된 상태인 바, 각각의 원소들을 포함하는 입자들을 개별적으로 합성하여 혼합한 경우, 예를 들어, Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자와 아연(Zn) 칼코게나이드 나노 입자 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드를 각각 합성하여 혼합, 또는 구리(Cu) 칼코게나이드, 아연(Zn) 칼코게나이드, 및 주석(Sn) 칼코게나이드 나노 입자를 각각 합성하여 혼합한 경우 대비 조성의 균일도를 개선시킬 수 있고, 따라서, 이차상의 형성이 최소화된 CZTS박막을 얻을 수 있다.It has been confirmed by the inventors of the present application that, in the case of producing a thin film by using nanoparticles of such a flocculated composite or core-shell structure as a precursor, the metal and chalcogenide elements are already uniformly formed When the particles containing the respective elements are separately synthesized and mixed, for example, a mixture of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles and zinc (Zn) chalcogenide nanoparticles or zinc (Zn) (Cu) chalcogenide, zinc (Zn) chalcogenide, and tin (Sn) chalcogenide nanoparticles were synthesized and mixed, respectively, by mixing and synthesizing chalcogenides and chalcogenides containing copper In this case, the uniformity of the contrast composition can be improved, and thus a CZTS thin film having a minimized formation of the secondary phase can be obtained.

이때, 이후 CZTS 최종 박막이 최대의 효율을 가질 수 있도록, 상기 응집상 복합체 또는 코어-쉘 구조의 나노 입자는 금속의 조성이 0.5≤Cu/(Zn+Sn)≤1.5 및 0.5≤Zn/Sn≤2의 범위를 만족할 수 있고, 상세하게는, 0.7≤Cu/(Zn+Sn)≤1.2 및 0.7≤Zn/Sn≤1.8의 범위를 만족할 수 있다. At this time, the nanoparticles of the aggregated phase composite or the core-shell structure preferably have a metal composition of 0.5? Cu / (Zn + Sn)? 1.5 and 0.5? Zn / Sn? 2, and more specifically, the range of 0.7? Cu / (Zn + Sn)? 1.2 and 0.7? Zn / Sn? 1.8 can be satisfied.

상기 금속의 조성이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 다량의 이차상이 형성되어 불순물로 존재함에 따라 광전 효율을 감소시키는 바, 바람직하지 않다.When the composition of the metal is out of the above range, a large amount of secondary phase is formed and the photoelectric efficiency is reduced as it is present as an impurity, which is not preferable.

또한, 상기 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드에서 칼코게나이드 원소의 성분비는 아연(Zn) 또는 구리(Cu) 1몰에 대해 0.5 내지 3몰일 수 있다.The composition ratio of the chalcogenide element in the zinc (Zn) -containing chalcogenide and the copper (Cu) -containing chalcogenide may be 0.5 to 3 mol based on 1 mol of zinc (Zn) or copper (Cu).

상기 범위를 벗어나, 0.5몰보다 적은 경우에는, VI족 원소의 충분한 제공이 불가능하므로 부분적으로 VI족 원소가 부족한 막이 형성될 수 있고, 3몰을 초과하여 포함되는 경우, 박막 내 VI족 원소의 불균일한 분포로 인해 막 성장의 불균일성을 초래하거나, 박막을 제조하기 위한 열처리 공정에서 VI족 소스가 증발하면서 최종 박막에 공극이 과도하게 형성되므로 바람직하지 않다.If the amount is less than 0.5 mole, it is impossible to provide a sufficient amount of the Group VI element, so that a film partially lacking the Group VI element may be formed. If the amount of the Group VI element is more than 3 mol, It is unfavorable because it causes non-uniformity of film growth due to one distribution or excessive formation of voids in the final thin film due to evaporation of the Group VI source in the heat treatment process for producing the thin film.

이러한 광흡수층 제조용 전구체는,Such a precursor for producing a light absorbing layer,

(i) 환원제를 포함하는 제 1 용액 및 구리(Cu)염 및 주석(Sn)염을 포함하는 제 2 용액을 준비하는 과정;(i) preparing a first solution containing a reducing agent and a second solution containing a copper (Cu) salt and a tin (Sn) salt;

(ii) 상기 제 1 용액과 제 2 용액을 혼합하여 반응시켜 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭 금속 나노 입자를 합성하는 과정; 및(ii) synthesizing copper (Cu) -stin (Sn) bismuth metal nanoparticles by mixing and reacting the first solution and the second solution; And

(iii) 상기 과정(ii)의 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 분산된 상태의 용액에 아연(Zn)-리간드 복합체를 혼합하고 반응시키는 과정;(iii) mixing and reacting a zinc (Zn) -ligand complex with a solution of the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed in the step (ii);

을 포함하여 제조될 수 있다.. &Lt; / RTI &gt;

또한, 상기 과정(iii) 이후에, 상기 과정(iii)의 반응물에 구리(Cu)염을 첨가하여 Zn-Cu 치환 반응을 통해 광흡수층 제조용 전구체를 합성한 후, 정제하는 과정을 더 포함할 수도 있다.Further, after the step (iii), a step of adding a copper (Cu) salt to the reactant in the step (iii) to synthesize a precursor for the preparation of a light absorbing layer through a Zn-Cu substitution reaction and then refining have.

상기에서와 같이, 아연(Zn)-리간드 복합체를 사용할 경우, VI족 소스를 포함하는 제 3 용액과, 아연(Zn)염을 포함하는 제 4 용액 없이도 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 상을 도입하는 것이 가능하여, 입자 전체적으로 균일한 조성을 가질 뿐만 아니라 경제성 측면에서 효율적이다.As described above, when the zinc (Zn) -ligand complex is used, the zinc (Zn) -containing chalcogenide phase is introduced without the fourth solution containing the zinc (Zn) salt and the third solution containing the group VI source So that it is not only uniform in composition as a whole but also is economically efficient.

하나의 구체적인 예에서, 상기 리간드 복합체에 포함되는 리간드는 VI족 원소의 소스로 쓰일 수 있는 것이라면 한정되지 아니하나, 예를 들어, 하기에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.In one specific example, the ligand contained in the ligand conjugate is not limited as long as it can be used as a source of a group VI element, but may be, for example, one or more selected from the following.

Figure 112015104090239-pat00001
Figure 112015104090239-pat00001

상기 아연(Zn)-리간드 복합체에서, Zn에 결합되는 리간드의 개수는 특별히 한정되지 아니하나, 예를 들어 1개 내지 4개일 수 있고, Zn에 결합되는 리간드의 종류는 하나 이상일 수 있다.In the zinc (Zn) -ligand complex, the number of ligands bound to Zn is not particularly limited, but may be, for example, 1 to 4, and the number of ligands bound to Zn may be one or more.

또한, 광흡수층 제조용 전구체는,Further, the precursor for the production of a light absorbing layer,

(i) 환원제를 포함하는 제 1 용액 및 구리(Cu)염 및 주석(Sn)염을 포함하는 제 2 용액을 준비하는 과정;(i) preparing a first solution containing a reducing agent and a second solution containing a copper (Cu) salt and a tin (Sn) salt;

(ii) 상기 제 1 용액과 제 2 용액을 혼합하여 반응시켜 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자를 합성하는 과정;(ii) synthesizing copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal nanoparticles by mixing and reacting the first solution and the second solution;

(iii) 황(S), 셀레늄(Se), 황(S)을 포함하는 화합물, 및 셀레늄(Se)을 포함하는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 VI족 소스를 포함하는 제 3 용액과, 아연(Zn)염을 포함하는 제 4 용액을 준비하는 과정; 및(iii) a third solution comprising at least one Group VI source selected from the group consisting of compounds comprising sulfur (S), selenium (Se), sulfur (S), and selenium (Se) , A zinc (Zn) salt; And

(iv) 상기 과정(ii)의 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 분산된 상태의 용액에 제 3 용액 및 제 4 용액을 혼합하고 반응시켜 광흡수층 제조용 전구체를 합성한 후, 정제하는 과정;(iv) mixing and reacting the third solution and the fourth solution in a solution in which the Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles of the step (ii) are dispersed to synthesize a precursor for the preparation of a light absorption layer, and then purifying the precursor;

을 포함하여 제조될 수도 있다.. &Lt; / RTI &gt;

또한, 상기 과정(iv) 이후에, 상기 과정(iv)의 반응물에 구리(Cu)염을 첨가하여 Zn-Cu 치환 반응을 통해 광흡수층 제조용 전구체를 합성한 후, 정제하는 과정을 더 포함할 수도 있다.Further, after the step (iv), a step of adding a copper (Cu) salt to the reactant in the step (iv) to synthesize a precursor for the preparation of a light absorbing layer through a Zn-Cu substitution reaction and then refining have.

여기서, 상기 Zn-Cu 치환 반응은, 아연(Zn)과 구리(Cu)의 환원전위차에 의해, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드의 일부가 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 치환되는 반응이다.Here, the Zn-Cu substitution reaction is a reaction in which a part of the zinc (Zn) -containing chalcogenide is substituted with copper (Cu) -containing chalcogenide by a reduction potential difference between zinc (Zn) and copper (Cu).

상기 치환 반응을 통해 광흡수층 제조용 전구체의 제3상 또는 쉘에 Cu가 포함되어, 앞서 살펴본 바와 같이 전체 입자 내 포함되는 Cu의 양을 기준으로 코어에 포함되는 Cu/Sn의 비율이 낮아지는 바, 이차상 형성을 더욱 억제하는 효과를 발휘할 수 있다.As a result of the substitution reaction, Cu is contained in the third phase or shell of the precursor for preparing a light absorbing layer. As described above, the ratio of Cu / Sn contained in the core is lowered based on the amount of Cu contained in the whole particles. The effect of further suppressing the formation of the secondary phase can be exhibited.

이와 같이 제조된 전구체는, 제 1 용액 내지 제 4 용액이 연속적으로 혼합되므로, Cu-Sn 바이메탈릭 금속 상과 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 상이 별도의 독립적 입자로 합성되지 않고, 상기에서 설명한 바와 같이, (a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는 (b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (c) 이들의 혼합물로 합성될 수 있다. Since the precursor thus prepared is continuously mixed with the first solution to the fourth solution, the Cu-Sn bimetallic metal phase and the zinc (Zn) -containing chalcogenide phase are not synthesized as separate independent particles, (A) a first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide, A first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal, a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide and a second phase consisting of a copper- An agglomerated complex comprising a third phase consisting essentially of NaI; Or (b) a core made of copper (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc (Zn) or a chalcogenide containing zinc (Zn) Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of cogeneride; Or (c) a mixture thereof.

이때, 상기 구성은 반응 온도, 반응 농도, 반응 시간, 및 캡핑제의 종류 등 반응 조건에 의해 조절될 수 있고, 상기 응집상 복합체 또는 코어-쉘 구조의 나노 입자의 조성 및 입자의 크기의 균일성은, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액을 혼합하는 경우, 그리고, Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 분산된 상태의 용액에 아연(Zn)-리간드 복합체 또는 제 3 용액 및 제 4 용액을 혼합하는 경우, 그리고, Zn-Cu 치환 반응을 수행하는 경우, 상기 용액들의 당량 비, 상기 구리(Cu)염 또는 리간드 복합체의 함량, 적가 속도, 교반 속도, 혼합 후 반응 온도, 반응 시간, 및 캡핑제의 종류 등을 조절함으로써 확보할 수 있다.The composition may be controlled by reaction conditions such as the reaction temperature, the reaction concentration, the reaction time, and the type of the capping agent, and the uniformity of the composition and particle size of the nanoparticles of the aggregated phase composite or core- , When the first solution and the second solution are mixed and when the zinc (Zn) -ligand complex or the third solution and the fourth solution are mixed in a solution in which Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles are dispersed And when the Zn-Cu substitution reaction is carried out, the equivalence ratio of the solutions, the content of the copper (Cu) salt or ligand complex, the dropping rate, the stirring speed, the reaction temperature after mixing, And so on.

한편, 상기 제 1 용액에 제 2 용액을 혼합하여 혼합물을 제조할 때, 상기 염의 총량과 환원제의 혼합비는, 예를 들어, 몰 비로 1:1 내지 1:20일 수 있다.On the other hand, when mixing the second solution into the first solution to prepare the mixture, the total amount of the salt and the mixing ratio of the reducing agent may be, for example, 1: 1 to 1:20 in terms of molar ratio.

환원제의 함량이 염에 대하여 너무 적게 포함될 경우에는 금속 염의 환원이 충분히 일어나지 못하므로, 지나치게 작은 크기 또는 적은 양의 바이메탈릭 형태의 금속 나노 입자만을 얻을 수 있거나 원하는 원소 비의 입자를 얻기 어렵다. 또한, 환원제의 함량이 염 함량에 대해 20배를 초과하여 포함되는 경우에는 정제 과정에서의 환원제 및 부산물을 제거 하기가 원활하지 않은 문제점이 있다.When the content of the reducing agent is too small in the salt, the reduction of the metal salt does not sufficiently take place, so that it is difficult to obtain only the metal nanoparticles of an extremely small size or a small amount of bimetallic type or to obtain particles of the desired element ratio. Also, when the content of the reducing agent is more than 20 times the amount of the salt, it is difficult to remove the reducing agent and the by-product in the purification process.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 용액에 포함되는 환원제는, 유기 환원제 및/또는 무기 환원제일 수 있고, 상세하게는, LiBH4, NaBH4, KBH4, Ca(BH4)2, Mg(BH4)2, LiB(Et)3H, NaBH3(CN), NaBH(OAc)3, N2H4, 아스코르브산(ascorbic acid) 및 트리에탄올아민(triethanolamine)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나일 수 있다.In one specific example, the reducing agent contained in the first solution may be an organic reducing agent and / or an inorganic reducing agent, and specifically, LiBH 4 , NaBH 4 , KBH 4, Ca (BH 4) 2, Mg (BH 4) 2, LiB (Et) 3 H, NaBH 3 (CN), NaBH (OAc) 3, N 2 H 4, ascorbic acid (ascorbic acid) and triethanolamine triethanolamine, and the like.

하나의 구체적인 예에서, 상기 제 1 용액 내지 제 4 용액의 용매는 한정되지 아니하나, 물, 알콜류, 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 오레일아민(oleylamine), 에틸렌글리콜(ethyleneglycol), 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide) 및 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 알코올류 용매는 상세하게는, 탄소수 1개 내지 8개를 갖는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 및 옥탄올일 수 있다.In one specific example, the solvents of the first to fourth solutions include, but are not limited to, water, alcohols, diethylene glycol, oleylamine, ethyleneglycol, triethylene glycol the solvent may be at least one selected from the group consisting of triethylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) , Methanol having 1 to 8 carbon atoms, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, and octanol.

하나의 구체적인 예에서, 상기 구리(Cu)염, 주석(Sn)염, 및 아연(Zn)염의 염은, 서로 독립적으로, 불화물(fluoride), 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 시트르산염(citrate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토 네이트염(acetylacetoante), 아크릴레이트염(acrylate), 사이안화물(cyanide), 포스페이트염(phosphate) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 형태일 수 있고, 주석(Sn)염의 경우에는 2가 및 4가의 염이 한정되지 아니하고 모두 사용 가능하다.In one specific example, the salts of copper (Cu) salts, tin (Sn) salts and zinc (Zn) salts are, independently of each other, fluoride, chloride, bromide, iodide (iodide), nitrate, nitrite, sulfate, acetate, citrate, sulfite, acetylacetoate, acrylate, Cyanide, phosphate and hydroxide. In the case of tin (Sn) salts, the divalent and tetravalent salts are not limited and may be used in all cases. It is possible.

하나의 구체적인 예에서, 상기 VI족 소스는 Se, Na2Se, K2Se, CaSe, (CH3)2Se, SeO2, SeS2, Se2S6, Se2Cl2, Se2Br2, SeCl4, SeBr4, SeOCl2, H2SeO3, H2SeO4, S, Na2S, K2S, CaS, (CH3)2S, H2SO4, Na2S2O3, 및 NH2SO3H, 이들의 수화물과, HSCH2COOH, 티오락틱산(thiolactic acid), 메르캅토에탄올(mercaptoethanol), 아미노에탄티올(aminoehtanethiol), 티오요소(thiourea), 티오아세트아미드(thioacetamide), 및 셀레노유레아(selenourea)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.In one specific example, the Group VI source is selected from the group consisting of Se, Na 2 Se, K 2 Se, CaSe, (CH 3 ) 2 Se, SeO 2 , SeS 2 , Se 2 S 6 , Se 2 Cl 2 , Se 2 Br 2 , SeCl 4, SeBr 4, (CH 3 ) 2 S, H 2 SO 4 , Na 2 S 2 O 3 , and NH 2 SO 3 H, or a mixture of these compounds, such as SeCO 2 , H 2 SeO 3 , H 2 SeO 4 , S, Na 2 S, K 2 S, (S) of a compound of formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier, such as HSCH 2 COOH, thiolactic acid, mercaptoethanol, aminoheptanethiol, thiourea, thioacetamide, and selenourea And may be one or more selected from the group consisting of

한편, 상기 제 1 용액 내지 제 4 용액 중 어느 하나 이상에는 캡핑제(capping agent)가 더 포함될 수 있다. 물론, 필요에 따라 상기 캡핑제가 제조 공정 중에 별도로 추가될 수도 있다.Meanwhile, at least one of the first solution to the fourth solution may further include a capping agent. Of course, if necessary, the capping agent may be added separately during the manufacturing process.

상기 캡핑제는 용액 공정 중에 포함됨으로써 합성되는 금속 나노 입자 및 광흡수층 제조용 전구체의 크기와 입자의 상을 조절할 뿐만 아니라, N, O, S 등의 원자를 포함하고 있으므로 상기 원자들의 비공유전자쌍(lone pair electron)에 의해 금속 나노 입자 표면에 쉽게 바인딩(binding)하여 표면을 감싸므로 금속 나노 입자의 산화를 방지해 줄 수 있다.Since the capping agent not only controls the size and particle size of the metal nanoparticles and the precursor for preparing a light absorbing layer synthesized by being included in the solution process, but also contains atoms such as N, O, S and the like, electrons can easily bind to the surface of the metal nanoparticles to surround the surface, thereby preventing oxidation of the metal nanoparticles.

이러한 캡핑제는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, L-주석산 나트륨(sodium L-tartrate dibasic dehydrate), 타르타르산 나트륨 칼륨(potassium sodium tartrate), 소듐 아크릴산(sodium acrylate), 폴리(아크릴산 소듐염)(Poly(acrylic acid sodium salt)), 폴리(비닐 피롤리돈)(Poly(vinyl pyrrolidone): PVP), 시트르산 나트륨(sodium citrate), 시트르산 삼나트륨(trisodium citrate), 시트르산 디나트륨(disodium citrate), 글루콘산 나트륨(sodium gluconate), 아스코르브산 나트륨(sodium ascorbate), 소비톨(sorbitol), 트리에틸포스페이트(triethyl phosphate), 에틸렌디아민(ethylene diamine), 프로필렌디아민(propylene diamine), 에탄디티올(1,2-ethanedithiol), 에탄티올(ethanethiol), 아미노에탄티올(aminoethanethiol), 메르캅토에탄올(mercaptoethanol), 메르캅토프로피온산(mercaptopropionic acid: MPA), 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol: PVA), 및 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.Examples of such a capping agent include, but are not limited to, sodium L-tartrate dibasic dehydrate, potassium sodium tartrate, sodium acrylate, poly (sodium acrylate) Poly (vinyl pyrrolidone) (PVP), sodium citrate, trisodium citrate, disodium citrate, glue, Sodium gluconate, sodium ascorbate, sorbitol, triethyl phosphate, ethylene diamine, propylene diamine, ethanedithiol (1,2, ethanethiol, aminoethanethiol, mercaptoethanol, mercaptopropionic acid (MPA), polyvinyl alcohol (PVA), and ethylcellulose It may be at least one selected from the group consisting of (ethyl cellulose).

상기 캡핑제의 함량은, 예를 들어, 전체 금속 염 1몰 대비 20몰 이하로 포함되도록 용매 내에 적절히 포함되어 있을 수 있다. The content of the capping agent may be appropriately included in the solvent, for example, 20 moles or less to 1 mole of the total metal salt.

상기 캡핑제의 함량이 20배를 초과하여 포함하는 경우에는 전구체의 정제 과정을 어렵게 하고 순도를 떨어뜨릴 수 있어서 바람직하지 않다. If the content of the capping agent is more than 20 times, the purification process of the precursor may be difficult and the purity may be lowered.

본 발명은 또한, 상기 광흡수층 제조용 전구체가 용매에 분산된 광흡수층 제조용 잉크 조성물을 제공하고, 상기 광흡수층 제조용 전구체를 사용하여 박막을 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides an ink composition for producing a light absorbing layer in which the precursor for the production of a light absorbing layer is dispersed in a solvent, and a method for producing a thin film using the precursor for producing the light absorbing layer.

본 발명에 따른 박막의 제조 방법은,The method for producing a thin film according to the present invention comprises:

(i) (a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는 (b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (c) 이들의 혼합물;로 구성된 광흡수층 제조용 전구체를 용매에 분산하여 잉크를 제조하는 과정;(i) a first phase consisting of (a) a copper (Cu) -stannard (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide , A first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal, a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide and a copper- A flocculant complex comprising a third phase consisting of cogeneride; Or (b) a core made of copper (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc (Zn) or a chalcogenide containing zinc (Zn) Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of cogeneride; Or (c) a mixture thereof; a step of dispersing a precursor for preparing a light absorbing layer in a solvent to prepare an ink;

(ii) 전극이 형성된 기재 상에 상기 잉크를 코팅하는 과정; 및(ii) coating the ink on a substrate on which electrodes are formed; And

(iii) 상기 전극이 형성된 기재 상에 코팅된 잉크를 건조한 후 열처리 하는 과정;(iii) drying the ink coated on the substrate on which the electrode is formed, followed by heat treatment;

을 포함한다..

이와 같이, 본 발명에 따른 전구체를 사용하여 박막을 제조하는 경우에는, 원소들이 이미 고르게 혼합된 상태로 합성된 전구체를 사용하므로, 박막 전체적으로 보다 균일한 조성을 가지고 이차상의 형성이 최소화될 뿐 아니라, 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상 또는 코어에 의해 상기 과정(iii)의 열처리 과정에서 추가적인 VI족 원소 첨가에 따라, 전구체의 부피가 증가하므로 고밀도의 광흡수층을 성장시킬 수 있으며, S 또는 Se를 포함하는 제 2 상 또는 쉘에 의해 최종 박막내에 VI족 원소의 함유량을 높인 양질의 박막을 제조할 수 있는 효과가 있다.When a thin film is prepared using the precursor according to the present invention, since the precursor synthesized in a state where the elements are already mixed is used, the formation of the secondary phase having a more uniform composition as a whole is minimized, Due to the addition of an additional VI group element in the heat treatment process of the step (iii) by the first phase or core made of a bimetallic metal, the volume of the precursor increases, so that a high density optical absorption layer can be grown. A high-quality thin film having a high content of VI group elements in the final thin film can be produced.

하나의 구체적인 예에서, 상기 과정(i)의 용매는 일반적인 유기 용매라면 특별히 제한없이 사용할 수 있는데 알칸계(alkanes), 알켄계(alkenes), 알킨계(alkynes), 방향족 화합물계(aromatics), 케톤계(ketons), 니트릴계(nitriles), 에테르계(ethers), 에스테르계(esters), 유기할로겐화물계(organic halides), 알코올계(alcohols), 아민계(amines), 티올계(thiols), 카르복실산계(carboxylic acids), 수소화인계(phosphines), 아인산계(phosphites), 인산염계(phosphates), 술폭시화물계(sulfoxides), 및 아미드계(amides) 중에서 선택된 유기용매를 단독으로 사용하거나 이들 중에서 선택된 하나 이상의 유기용매가 혼합된 형태로 사용할 수 있다. In one specific example, the solvent of the above-mentioned process (i) is not particularly limited as long as it is a general organic solvent, and examples thereof include alkanes, alkenes, alkynes, aromatics, Ketones, nitriles, ethers, esters, organic halides, alcohols, amines, thiols, kerosene, and the like. Organic solvents selected from carboxylic acids, phosphines, phosphites, phosphates, sulfoxides, and amides may be used alone or in combination with one or more of them And one or more selected organic solvents may be used in a mixed form.

구체적으로, 상기 알코올계 용매는 에탄올, 1-프로판올(1-propanol), 2-프로판올(2-propanol), 1-펜타놀(1-pentanol), 2-펜타놀(2-pentanol), 1-헥사놀(1-hexanol), 2-헥사놀(2-hexanol), 3-헥사놀(3-hexanol), 헵타놀(heptanol), 옥타놀(octanol), EG(ethylene glycol), DEGMEE(diethylene glycol monoethyl ether), EGMME(ethylene glycol monomethyl ether), EGMEE(ethylene glycol monoethyl ether), EGDME(ethylene glycol dimethyl ether), EGDEE(ethylene glycol diethyl ether), EGMPE(ethylene glycol monopropyl ether), EGMBE(ethylene glycol monobutyl ether), 2-메틸-1-프로판올(2-methyl-1-propanol), 시클로펜탄올(cyclopentanol), 시클로헥산올(cyclohexanol), PGPE(propylene glycol propyl ether), DEGDME(diethylene glycol dimethyl ether), 1,2-PD(1,2-propanediol), 1,3-PD(1,3-propanediol), 1,4-BD(1,4-butanediol), 1,3-BD(1,3-butanediol), 알파테르피네올(α-terpineol), DEG (diethylene glycol), 글리세롤(glycerol), 2-에틸아미노 에탄올(2-(ethylamino)ethanol), 2-(메틸아미노)에탄올(2-(methylamino)ethanol), 및 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-amino-2-methyl-1-propanol) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.Specifically, the alcohol-based solvent is selected from the group consisting of ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-pentanol, 2- Hexanol, 2-hexanol, 3-hexanol, heptanol, octanol, EG (ethylene glycol), DEGMEE (diethylene glycol) monoethyl ether (EGMME), ethylene glycol monoethyl ether (EGMEE), ethylene glycol dimethyl ether (EGDEE), ethylene glycol monopropyl ether (EGMPE), ethylene glycol monobutyl ether 2-methyl-1-propanol, cyclopentanol, cyclohexanol, propylene glycol propyl ether (PGPE), DEGDME (diethylene glycol dimethyl ether), 1 (1,3-propanediol), 1,4-BD (1,4-butanediol), 1,3-BD (1,3-butanediol) Alpha-terpineol, DEG (diethylene glycol), glycerol, 2-ethylamino ethanol, (2-amino-2-methyl-1-propanol), 2- (methylamino) ethanol, 2- It can be used every day.

상기 아민계 용매는 트리에틸아민(triethyl amine), 디부틸 아민(dibutyl amine), 디프로필 아민(dipropyl amine), 부틸 아민(butylamine), 에탄올 아민(ethanolamine), DETA(Diethylenetriamine), TETA(Triethylenetetraine), 트리에탄올아민(Triethanolamine), 2-아미노에틸 피페라진(2-aminoethyl piperazine), 2-하드록시에틸 피페라진(2-hydroxyethyl piperazine), 다이부틸아민(dibutylamine), 및 트리스(2-아미노에틸)아민(tris(2-aminoethyl)amine) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The amine-based solvent is selected from the group consisting of triethylamine, dibutylamine, dipropylamine, butylamine, ethanolamine, DETA (diethylenetriamine), TETA (triethylenetetraine) Triethanolamine, 2-aminoethyl piperazine, 2-hydroxyethyl piperazine, dibutylamine, and tris (2-aminoethyl) amine (tris (2-aminoethyl) amine).

상기 티올계 용매는 1,2-에탄디티올(1,2-ethanedithiol), 펜탄티올 (pentanethiol), 헥산티올(hexanethiol), 및 메르캅토에탄올(mercaptoethanol) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The thiol-based solvent may be one or more kinds of mixed solvents selected from among 1,2-ethanedithiol, pentanethiol, hexanethiol, and mercaptoethanol.

상기 알칸계(alkane) 용매는 헥산(hexane), 헵탄(heptane), 옥탄(octane) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The alkane solvent may be one or more kinds of mixed solvents selected from the group consisting of hexane, heptane and octane.

상기 방향족 화합물계(aromatics) 용매는 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 니트로벤젠(nitrobenzene), 피리딘(pyridine) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The aromatic solvent may be one or more kinds of mixed solvents selected from the group consisting of toluene, xylene, nitrobenzene, and pyridine.

상기 유기할로겐화물계(organic halides) 용매는 클로로포름(chloroform), 메틸렌 클로라이드(methylene chloride), 테트라클로로메탄(tetrachloromethane), 디클로로에탄(dichloroethane), 및 클로로벤젠(chlorobenzene) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The organic halide solvent may be at least one compound selected from the group consisting of chloroform, methylene chloride, tetrachloromethane, dichloroethane, and chlorobenzene. have.

상기 니트릴계(nitrile) 용매는 아세토니트릴(acetonitrile)일 수 있다.The nitrile solvent may be acetonitrile.

상기 케톤계(ketone) 용매는 아세톤(acetone), 시클로헥사논(cyclohexanone), 시클로펜타논(cyclopentanone), 및 아세틸아세톤(acetyl acetone) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The ketone solvent may be one or more kinds of mixed solvents selected from the group consisting of acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, and acetyl acetone.

상기 에테르계(ethers) 용매는 에틸에테르(ethyl ether), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofurane), 및 1,4-다이옥산(1,4-dioxane) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다. The ethers solvent may be one or more daily for mixing selected from ethyl ether, tetrahydrofurane, and 1,4-dioxane.

상기 술폭시화물계(sulfoxides) 용매는 DMSO(dimethyl sulfoxide), 및 술포란(sulfolane) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The sulfoxides solvent may be one or more daily for mixing selected from dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane.

상기 아미드계(amide) 용매는 DMF(dimethyl formamide), 및 NMP(n-methyl-2-pyrrolidone) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The amide solvent may be one or more kinds of mixed solvents selected from DMF (dimethyl formamide), and NMP (n-methyl-2-pyrrolidone).

상기 에스테르계(ester) 용매는 에틸락테이트(ethyl lactate), r-부틸로락톤(r-butyrolactone), 및 에틸아세토아세테이트(ethyl acetoacetate) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The ester solvent may be one or more daily for mixing selected from ethyl lactate, r-butyrolactone, and ethyl acetoacetate.

상기 카르복실산계(carboxylic acid) 용매는 프로피온산(propionic acid), 헥산 산(hexanoic acid), 메소-2,3-디메르캅토숙신산(meso-2,3-dimercaptosuccinic acid), 티오락틱산(thiolactic acid), 및 티오글리콜산(thioglycolic acid) 중에서 선택되는 하나 이상의 혼합 용매일 수 있다.The carboxylic acid solvent may be selected from the group consisting of propionic acid, hexanoic acid, meso-2,3-dimercaptosuccinic acid, thiolactic acid ), And thioglycolic acid.

그러나, 상기 용매들은 하나의 예시일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.However, the solvents may be but one example.

경우에 따라서는, 상기 과정(i)의 잉크에 첨가제를 더 첨가하여 제조될 수 있다.In some cases, it may be prepared by further adding an additive to the ink of the above-mentioned process (i).

상기 첨가제는 예를 들어, 분산제, 계면활성제, 중합체, 결합제, 가교결합제, 유화제, 소포제, 건조제, 충전제, 증량제, 증점화제, 필름 조건화제, 항산화제, 유동제, 평활성 첨가제, 및 부식 억제제로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 상세하게는 폴리비닐피로리돈(polyvinylpyrrolidone: PVP), 폴리비닐알코올(Polyvinylalcohol: PVA), 안티테라 204(Anti-terra 204), 안티테라 205(Anti-terra 205), 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose), 및 디스퍼스BYK110(DispersBYK110)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The additive may, for example, comprise a dispersant, a surfactant, a polymer, a binder, a crosslinking agent, an emulsifier, a defoamer, a desiccant, a filler, an extender, a thickener, a film conditioning agent, an antioxidant, a flow agent, Polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), Anti-terra 204, Anti-terra 205, and the like. ), Ethyl cellulose, and DISPERS BYK110 (DispersBYK110).

상기 과정(ii)의 코팅층을 형성하는 방법은, 예를 들어, 습식 코팅, 분무 코팅, 스핀 코팅, 닥터 블레이드(doctor blade) 코팅, 접촉 프린팅, 상부 피드 리버스(feed reverse) 프린팅, 하부 피드 리버스(feed reverse) 프린팅, 노즐 피드 리버스(nozzle feed reverse) 프린팅, 그라비어(gravure) 프린팅, 마이크로그라비어(micro gravure) 프린팅, 리버스 마이크로그라비어(reverse micro gravure) 프린팅, 롤러 코팅, 슬롯 다이(slot die) 코팅, 모세관 코팅, 잉크젯 프린팅, 젯(jet) 침착, 분무 침착으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. The method of forming the coating layer of the process (ii) may be performed by, for example, a wet coating, a spray coating, a spin coating, a doctor blade coating, a contact printing, an upper feed reverse printing, feed reverse printing, nozzle feed reverse printing, gravure printing, micro gravure printing, reverse micro gravure printing, roller coating, slot die coating, Capillary coating, inkjet printing, jet deposition, spray deposition, and the like.

상기 과정(iii)의 열처리는 섭씨 400 내지 900도 범위의 온도에서 수행될 수 있다.The heat treatment in step (iii) may be performed at a temperature in the range of 400 to 900 degrees Celsius.

한편, 더욱 높은 밀도의 태양전지의 박막을 제조하기 위해서는 선택적으로 셀렌화 공정이 포함될 수 있고, 상기 셀렌화 공정은 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다.On the other hand, in order to produce a thin film of a solar cell with a higher density, a selenization process may be selectively included, and the selenification process may be performed by various methods.

첫 번째 예에서, 상기 과정(i)에서 전구체와 함께 S 및/또는 Se를 입자 형태로 용매에 분산하여 잉크를 제조하고, 과정(iii)의 열처리를 통함으로써 달성될 수 있다.In the first example, it can be achieved by dispersing S and / or Se together with the precursor in the above-mentioned process (i) into a solvent in the form of particles to prepare an ink, and conducting the heat treatment of the process (iii).

두 번째 예에서, 상기 과정(iii)의 열처리를 S 또는 Se가 존재하는 조건에서 수행함으로써 달성될 수 있다.In the second example, the heat treatment of the above process (iii) can be accomplished by carrying out the process under the presence of S or Se.

상세하게는, 상기 S 또는 Se 원소가 존재하는 조건은 H2S 또는 H2Se의 가스 형태로 공급하거나, Se 또는 S를 가열하여 기체로 공급함으로써 가능하다.Specifically, the condition in which the S or Se element is present may be supplied in the form of a gas of H 2 S or H 2 Se, or by heating Se or S to supply the gas.

세 번째 예에서, 상기 과정(ii) 이후에 S 또는 Se를 적층한 후 과정(iii)을 진행하여 달성될 수 있다. 상세하게는, 상기 적층은 용액 공정에 의하여 이루어질 수 있고 증착 방법에 의해 이루어질 수도 있다.In the third example, step (iii) may be performed after stacking S or Se after step (ii). Specifically, the lamination may be performed by a solution process or may be performed by a deposition method.

본 발명은 또한 상기 방법으로 제조된 박막을 제공한다.The present invention also provides a thin film produced by the above method.

상기 박막은 0.5 ㎛ 내지 3.0 ㎛의 범위 내에서 두께를 가질 수 있으며, 더욱 상세하게는 박막의 두께는 0.5 ㎛ 내지 2.5 ㎛일 수 있다.The thin film may have a thickness within the range of 0.5 탆 to 3.0 탆, and more specifically, the thickness of the thin film may be 0.5 탆 to 2.5 탆.

박막의 두께가 0.5 ㎛ 미만인 경우에는 광흡수층의 밀도와 양이 충분치 못해 소망하는 광전 효율을 얻을 수 없고, 박막이 3.0 ㎛를 초과하는 경우에는, 전하운반자(carrier)가 이동하는 거리가 증가함에 따라 재결합(recombination)이 일어날 확률이 높아지므로 이로 인한 효율 저하가 발생하게 된다.When the thickness of the thin film is less than 0.5 탆, the density and quantity of the light absorbing layer are not sufficient and the desired photoelectric efficiency can not be obtained. When the thickness of the thin film exceeds 3.0 탆, The probability of recombination is increased, resulting in a reduction in efficiency.

더 나아가, 본 발명은 상기 박막을 사용하여 제조되는 박막 태양전지를 제공한다.Furthermore, the present invention provides a thin film solar cell manufactured using the thin film.

박막의 태양전지를 제조하는 방법은 당업계에 이미 알려져 있으므로 본 명세서에는 그에 대한 설명을 생략한다.A method of manufacturing a thin film solar cell is already known in the art and a description thereof will be omitted herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광흡수층 제조용 전구체는, (a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는 (b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는 (c) 이들의 혼합물로 구성된 바, 이를 사용하여 박막을 제조하는 경우, 원소들이 이미 고르게 혼합된 상태로 전구체가 합성되므로 박막 전체적으로 보다 균일한 조성을 가지고 이차상의 형성이 최소화될 뿐 아니라, 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상 또는 코어에 의해 열처리 과정에서 추가적인 VI족 원소 첨가에 따라, 전구체의 부피가 증가하므로 고밀도의 광흡수층을 성장시킬 수 있으며, 전구체 자체에 S 또는 Se를 포함하는 제 2 상 또는 쉘을 함유함으로써 최종 박막내에 VI족 원소의 함유량을 높인 양질의 박막을 제조할 수 있는 효과가 있다.As described above, the precursor for the manufacture of a light absorbing layer according to the present invention comprises: (a) a first phase made of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal; A first phase consisting of a copper (Cu) -stannard (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc (Zn) -containing chalcogenide A flocculated composite comprising a second phase and a third phase consisting of copper (Cu) -containing chalcogenide; Or (b) a core made of copper (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc (Zn) or a chalcogenide containing zinc (Zn) Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of cogeneride; Or (c) a mixture thereof. When a thin film is prepared using the same, the precursor is synthesized in a state where the elements are already uniformly mixed. Therefore, the formation of the secondary phase is minimized with a more uniform composition throughout the thin film, it is possible to grow a high density optical absorption layer by increasing the volume of the precursor upon addition of a VI group element in the heat treatment process by the first phase or the core made of bimetallic metal, By containing a two-phase or shell, it is possible to produce a high-quality thin film having an increased content of the VI group element in the final thin film.

특히, 코어-쉘 구조의 나노 입자의 경우에는, 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 코어가 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘에 의해 보호되므로 코어를 이루는 Cu-Sn 바이메탈릭(bimetallic) 입자의 표면에서의 산화물 형성을 최소화하여 반응성을 개선하는 효과를 가지며, 특히 아연 함유 칼코게나이드 입자에 Cu를 치환시켜 얻어진 아연 함유 칼코게나이드와 구리 함유 칼코게나이드를 동시에 포함하는 입자의 경우에는, 전체 입자 내 포함되는 Cu의 양이 동일한 때, 아연 함유 칼코게나이드 만을 포함하는 경우와 비교하여, 코어에 포함되는 Cu/Sn의 비율을 낮춤으로써, 입자 내 구리 원소 분포의 균일성을 증가시켜 열처리 시 이차상 형성을 억제하여 박막의 질을 개선할 수 있는 효과가 있다.Particularly, in the case of nanoparticles having a core-shell structure, a core made of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal is used as a chalcogenide containing zinc and a chalcogenide containing copper It is possible to minimize the formation of oxides on the surface of Cu-Sn bimetallic particles constituting the core and thereby to improve the reactivity, and in particular, to provide a zinc-containing chalcogenide particle obtained by substituting Cu for zinc- In the case of particles containing chalcogenide and copper-containing chalcogenide at the same time, when the amount of Cu contained in the whole particles is the same, compared with the case where only the zinc-containing chalcogenide is contained, the ratio of Cu / Sn , The uniformity of the copper element distribution in the particles is increased, and the quality of the thin film can be improved by suppressing the formation of the secondary phase during the heat treatment.

도 1은 실시예 1에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 SEM 사진이다;
도 2는 실시예 1에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 XRD 그래프이다;
도 3은 실시예 3에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 TEM 사진이다;
도 4는 도 3의 TEM 사진의 line scan을 이용한 조성 분석 그래프이다;
도 5는 실시예 11에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 SEM 사진이다;
도 6은 실시예 11에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 XRD 그래프이다;
도 7은 실시예 11에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 TEM 사진이다;
도 8은 도 7의 TEM 사진의 line scan을 이용한 조성 분석 그래프이다;
도 9는 실시예 22에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 조성에 대한 라인스캔(line-scan) 결과이다;
도 10은 실시예 22에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 SEM 사진이다;
도 11은 실시예 22에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 XRD 그래프이다;
도 12는 실시예 24에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 SEM 사진이다;
도 13은 실시예 24에 따른 광흡수층 제조용 전구체의 XRD 그래프이다;
도 14는 실시예 35에서 제조된 박막의 SEM 사진이다;
도 15는 실시예 35에서 제조된 박막의 XRD 그래프이다;
도 16은 실시예 37에서 제조된 박막의 단면 형상의 SEM 사진이다;
도 17은 실시예 43에서 제조된 박막의 SEM 사진이다;
도 18은 실시예 43에서 제조된 박막의 XRD 그래프이다;
도 19는 실시예 47에서 제조된 박막의 SEM 사진이다;
도 20은 실시예 47에서 제조된 박막의 XRD 그래프이다;
도 21은 실시예 48에서 제조된 박막의 SEM 사진이다;
도 22는 실시예 48에서 제조된 박막의 EDX 표이다;
도 23은 비교예 7에서 제조된 박막의 SEM 사진이다;
도 24는 비교예 7에서 제조된 박막의 EDX 표이다;
도 25는 실험예 1에 따른 실시예 37의 박막을 사용한 cell로부터 얻어진 특성의 그래프이다;
도 26은 실험예 1에 따른 실시예 48의 박막을 사용한 cell로부터 얻어진 특성의 그래프이다;
도 27은 실험예 1에 따른 비교예 7의 박막을 사용한 cell로부터 얻어진 특성의 그래프이다.
1 is an SEM photograph of a precursor for the production of a light absorbing layer according to Example 1;
2 is an XRD graph of a precursor for the production of a light absorbing layer according to Example 1;
3 is a TEM photograph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 3;
FIG. 4 is a graph of compositional analysis using a line scan of the TEM photograph of FIG. 3;
5 is a SEM photograph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 11;
6 is an XRD graph of a precursor for the production of a light absorbing layer according to Example 11;
7 is a TEM photograph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 11;
FIG. 8 is a graph of compositional analysis using a line scan of the TEM photograph of FIG. 7; FIG.
9 is a line-scan result of the composition of the precursor for the light absorbing layer according to Example 22;
10 is a SEM photograph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 22;
11 is an XRD graph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 22;
12 is a SEM photograph of a precursor for the production of a light absorbing layer according to Example 24;
13 is an XRD graph of a precursor for producing a light absorbing layer according to Example 24;
14 is a SEM photograph of the thin film prepared in Example 35;
15 is an XRD graph of the thin film prepared in Example 35;
16 is an SEM photograph of the cross-sectional shape of the thin film produced in Example 37;
17 is a SEM photograph of the thin film prepared in Example 43;
18 is an XRD graph of the thin film prepared in Example 43;
19 is a SEM photograph of the thin film prepared in Example 47;
20 is an XRD graph of the thin film prepared in Example 47;
21 is a SEM photograph of the thin film prepared in Example 48;
22 is an EDX table of the thin film prepared in Example 48;
23 is an SEM photograph of the thin film prepared in Comparative Example 7;
24 is an EDX table of the thin film prepared in Comparative Example 7;
25 is a graph of characteristics obtained from a cell using the thin film of Example 37 according to Experimental Example 1;
26 is a graph of characteristics obtained from a cell using the thin film of Example 48 according to Experimental Example 1;
27 is a graph of characteristics obtained from a cell using the thin film of Comparative Example 7 according to Experimental Example 1. Fig.

이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples. However, the following Examples are intended to illustrate the present invention and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1> &Lt; Example 1 >

150 mmol의 NaBH4을 포함하는 트리에틸렌글리콜 혼합 용액에 18mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 테트라에틸렌글리콜 혼합 용액을 천천히 적가한 후, 3시간 동안 교반하여 반응시키고 정제하여, Cu6Sn5 와 Cu-rich Cu-Sn(Cu41Sn11)이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.Tetraethylene glycol mixed solution containing 18 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was slowly added dropwise to a triethylene glycol mixed solution containing 150 mmol of NaBH 4 and then stirred and reacted for 3 hours to obtain Cu 6 Sn-bimetallic metal nanoparticles were prepared by mixing Sn 5 and Cu-rich Cu-Sn (Cu 41 Sn 11 ).

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 5 mmol을 물 50ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 10 mmol을 증류수 70ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시켜, Cu6Sn5, Cu41Sn11 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체와 Cu-Sn 코어 ZnS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution of 5 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein, followed by stirring for 1 hour. A solution of 10 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added dropwise over 1 hour And reacted for 3 hours to prepare a precursor including nanoparticles of Cu-Sn core ZnS shell structure and a flocculated composite comprising Cu 6 Sn 5, Cu 41 Sn 11 and ZnS phases.

상기 형성된 전구체의 전자현미경(SEM) 사진 및 XRD 그래프를 도 1 및 2에 나타내었다.An electron microscope (SEM) photograph and an XRD graph of the formed precursor are shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 입자는, XRD 분석 결과, Cu6Sn5 결정상과 Cu-rich Cu-Sn 결정상이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 상과, ZnS 결정상이 혼합된 상태로 나타났으며, Cu-Sn 상과 ZnS 상이 균일하게 분포된 응집상 복합체로 존재하거나, Cu-Sn에 ZnS가 코팅된 코어-쉘 구조의 나노 입자로 존재하는 것을 볼 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, XRD analysis of the particles showed a mixed state of a Cu-Sn bimetallic phase and a ZnS crystal phase in which a Cu 6 Sn 5 crystal phase and a Cu-rich Cu-Sn crystal phase were mixed , Cu-Sn Phase and ZnS phase are present as homogeneously distributed aggregate complexes or as nanoparticles of core-shell structure with Cu-Sn coated with ZnS.

<실시예 2> &Lt; Example 2 >

150 mmol의 NaBH4을 녹인 증류수 용액에 15 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 수용액을 50도에서 천천히 적가한 후, 1시간 동안 교반하여 반응시켜 Cu6Sn5 와 Cu-rich Cu-Sn상, 예를 들어, Cu3Sn, Cu10Sn3, 또는 Cu41Sn11이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.150 mmol of NaBH 4 dissolved in distilled water was slowly added dropwise at 50 ° C to a solution containing 15 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2. The mixture was stirred for 1 hour to react Cu 6 Sn 5 and Cu-rich Cu Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in which Cu 3 Sn, Cu 10 Sn 3 , or Cu 41 Sn 11 are mixed is prepared.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 아세트산 염 11 mmol을 증류수 50ml에 녹인 용액을 가하여 30분간 교반한 후, Na2S 20 mmol을 증류수 100ml에 녹인 용액을 한번에 가한 후, 3시간 동안 반응시켜, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 11 mmol of zinc acetate in 50 ml of distilled water was added to a solution of the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The mixture was stirred for 30 minutes. A solution prepared by dissolving 20 mmol of Na 2 S in 100 ml of distilled water was added to the solution, For a period of time to prepare a flocculated complex comprising a Cu-Sn phase and a ZnS phase.

<실시예 3> &Lt; Example 3 >

150 mmol의 NaBH4을 포함한 DMSO 용액에 20 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 혼합 용액을 80도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심 분리 방법으로 정제하여, Cu6.26Sn5 와 Cu10Sn3 혼합 상으로 이루어진 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed solution containing 20 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was added dropwise to the DMSO solution containing 150 mmol of NaBH 4 at 80 ° C over 1 hour and then reacted for 24 hours to react the particles. Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles composed of a mixed phase of Cu 6.26 Sn 5 and Cu 10 Sn 3 were prepared.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올에 분산한 후, 폴리비닐피롤리돈 1g을 50ml의 에탄올에 녹인 용액에 가하고, 한시간동안 교반하였다. 여기에 에탄올 100ml에 녹인 아연 아세트산 염 12 mmol 용액을 가하고 1시간 더 교반하였다. 상기 용액에 티오요소 12 mmol을 녹인 에탄올 50 ml 용액을 1시간에 걸쳐 천천히 적가한 후 50도로 가열하여 Cu-Sn 바이메탈릭 입자와 ZnS 상으로 이루어진 코어-쉘 구조의 나노 입자를 제조하였다. 상기 형성된 전구체의 투과전자현미경(TEM) 사진 및 이의 분석 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol and then added to a solution of 1 g of polyvinylpyrrolidone in 50 ml of ethanol, followed by stirring for one hour. A 12 mmol solution of zinc acetate dissolved in 100 ml of ethanol was added thereto, followed by stirring for an additional 1 hour. To the solution was slowly added dropwise a solution of 12 mmol of thiourea in 50 ml of ethanol over 1 hour and then heated to 50 ° C. to prepare core-shell structure nanoparticles of Cu-Sn bimetallic particles and ZnS phase. A transmission electron microscope (TEM) photograph of the precursor thus formed and its analysis results are shown in FIGS. 3 and 4. FIG.

<실시예 4> <Example 4>

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 18 mmol의 CuCl2, 10 mmol의 SnCl2, 및 50 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu6Sn5 와 Cu41Sn11이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 , a mixed aqueous solution containing 18 mmol of CuCl 2, 10 mmol of SnCl 2, and 50 mmol of trisodium citrate was added dropwise over 1 hour, and then stirred for 24 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in which Cu 6 Sn 5 and Cu 41 Sn 11 were mixed.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 증류수 100ml에 분산한 후, 아연 아세트산 염 11 mmol과 NaHSe 12 mmol을 포함하는 수용액을 순차적으로 점적하여, Cu-Sn 상과 ZnSe 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 100 ml of distilled water, and then an aqueous solution containing 11 mmol of zinc acetate and 12 mmol of NaHSe was sequentially added to prepare a flocculated complex comprising Cu-Sn phase and ZnSe phase Respectively.

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

80 mmol의 NaBH4을 포함한 DMSO 용액에 20 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 혼합 용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed solution containing 20 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was added dropwise to the DMSO solution containing 80 mmol of NaBH 4 over 1 hour, and the mixture was reacted for 24 hours to react, and the formed particles were separated by centrifugation And purified to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 증류수 200ml에 분산한 후, 100ml의 증류수에 12 mmol의 ZnCl2와 0.5g의 PVP를 함께 녹인 용액을 적가하였다. 얻어진 혼합 용액에 증류수에 녹인 Na2S 용액을 천천히 적가한 후, 5시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 200 ml of distilled water, and a solution of 12 mmol of ZnCl 2 and 0.5 g of PVP dissolved in 100 ml of distilled water was added dropwise. Na 2 S solution dissolved in distilled water was slowly added dropwise to the obtained mixed solution and stirred for 5 hours to prepare a flocculated composite comprising Cu-Sn phase and ZnS phase.

<실시예 6>&Lt; Example 6 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 16 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl4을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 16 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 was added dropwise to the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour, and the mixture was reacted for 24 hours to react, and the formed particles were purified by centrifugation To prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 부톡시에탄올에 분산한 후, 아연 아세트산염과 티오요소를 각각 11 mmol, 22 mmol을 녹인 용액을 가하고 150도에서 3시간 반응하여 Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.After dispersing the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in butoxyethanol, a solution obtained by dissolving 11 mmol and 22 mmol of zinc acetate and thiourea, respectively, was added and reacted at 150 ° C. for 3 hours to form a Cu-Sn phase and a ZnS phase To prepare a flocculated composite.

<실시예 7>&Lt; Example 7 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 16 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl4을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 16 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 was added dropwise to the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour, and the mixture was reacted for 24 hours to react, and the formed particles were purified by centrifugation To prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올에 분산한 후, 아연 아세트산염, 에탄디티올, 티오아세트아미드를 50ml의 에탄올에 각각 11 mmol, 10 mmol, 22 mmol을 녹인 용액을 가하고, 150도에서 3시간 반응하여 Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.After the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol, a solution prepared by dissolving 11 mmol, 10 mmol, and 22 mmol of zinc acetate, ethanedithiol, and thioacetamide in 50 ml of ethanol was added, And reacted for 3 hours to prepare a flocculated composite comprising Cu-Sn phase and ZnS phase.

<실시예 8>&Lt; Example 8 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 디메틸포름아미드 용액에 18 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 18 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was added dropwise to a dimethylformamide solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour and then reacted for 24 hours to effect reaction. And then purified by a separation method to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 이소프로판올에 분산한 후, ZnCl2, 티오아세트아미드를 각각 10 mmol, 15 mmol을 녹인 용액을 가하고, 80도에서 3시간 반응하여 Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.After the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in isopropanol, a solution of 10 mmol and 15 mmol of ZnCl 2 and thioacetamide, respectively, was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours to form Cu-Sn phase and ZnS phase To prepare a flocculated composite.

<실시예 9> &Lt; Example 9 >

80 mmol의 NaBH4을 포함하는 DMSO 용액에 14 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 DMSO 용액을 60도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 6시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.DMSO solution containing 14 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise to the DMSO solution containing 80 mmol of NaBH 4 at 60 ° C over 1 hour, followed by stirring for 6 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate was added thereto. The temperature was raised to 78 ° C and the mixture was stirred for 3 hours to form a Cu-Sn phase and a ZnS- Complex.

<실시예 10> &Lt; Example 10 >

80 mmol의 NaBH4을 포함하는 NMP 용액에 14 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 90도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 6시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the NMP solution containing 80 mmol of NaBH 4 , a mixed solution containing 14 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at 90 ° C over 1 hour, followed by stirring for 6 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate was added thereto. The temperature was raised to 78 ° C and the mixture was stirred for 3 hours to form a Cu-Sn phase and a ZnS- Complex.

<실시예 11> &Lt; Example 11 >

80 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 80 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine, a mixed solution containing 17 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, followed by stirring for 5 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate was added thereto. The temperature was raised to 78 ° C and the mixture was stirred for 3 hours to form a Cu-Sn phase and a ZnS- Complex.

상기 형성된 입자의 전자현미경(SEM) 사진 및 XRD 그래프를 도 5 및 6에 나타내었다. 또한 이 입자를 TEM으로 분석한 형상과 line scan을 이용하여 분석한 조성 분석 결과를 도 7과 도 8에 나타내었다. 도 5 및 도 6의 XRD 분석 결과 등을 참조하면, 상기 입자는, Cu6Sn5 결정상과 Cu-rich Cu-Sn 결정상이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 상과, ZnS 결정상이 혼합된 상태로 나타났으며, Cu-Sn 상과 ZnS 상이 균일하게 분포된 응집상 복합체로 존재하거나, Cu-Sn에 ZnS가 코팅된 코어-쉘 구조의 나노 입자로 존재하는 것을 볼 수 있다.An electron microscope (SEM) photograph of the formed particles and an XRD graph are shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 7 and 8 show the results of the composition analysis of the particles using the TEM analysis and the line scan. Referring to the XRD analysis results of FIGS. 5 and 6, the particles are in a mixed state of a Cu-Sn bimetallic phase and a ZnS crystal phase in which a Cu 6 Sn 5 crystal phase and a Cu-rich Cu-Sn crystal phase are mixed It can be seen that the Cu-Sn phase and the ZnS phase exist as a uniformly distributed aggregation complex or exist as nanoparticles of core-shell structure in which Cu-Sn is coated with ZnS.

<실시예 12> &Lt; Example 12 >

80 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 80 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine, a mixed solution containing 17 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetalic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate was added thereto. The temperature was raised to 78 ° C and the mixture was stirred for 3 hours to form a Cu-Sn phase and a ZnS- Complex.

<실시예 13> &Lt; Example 13 >

270 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.270 mmol of NaBH 4 , 27 mmol of cysteamine, 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol and then dissolved with 10 mmol of zinc acetate and 20 mmol of thioacetamide. The temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. ZnS phase was prepared.

<실시예 14>&Lt; Example 14 >

270 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.270 mmol of NaBH 4 , 27 mmol of cysteamine, 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 cysteamine 10 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol (300 mL), and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 10 mmol of cysteamine were dissolved therein, and the temperature was raised to 70 ° C. After stirring for 3 hours, -Sn phase and ZnS phase was prepared.

<실시예 15>&Lt; Example 15 >

270 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 mercaptoethanol을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.270 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of mercaptoethanol was added dropwise to the mixed solution containing 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 mercaptoethanol 10 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol (300 mL), and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 10 mmol of mercaptoethanol were dissolved therein. The temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. -Sn phase and ZnS phase was prepared.

<실시예 16>&Lt; Example 16 >

280 mmol의 NaBH4, 18 mmol의 Cu(NO3)2, 10 mmol의 SnCl2, 및 28 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 수용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu6Sn5와 Cu41Sn11이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 280 mmol of NaBH 4 , 18 mmol of Cu (NO 3 ) 2 , 10 mmol of SnCl 2 and 28 mmol of trisodium citrate was added dropwise at room temperature over 1 hour, And the resulting particles were purified by centrifugal separation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in which Cu 6 Sn 5 and Cu 41 Sn 11 were mixed.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 mercaptoethanol 10 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol (300 mL), and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 10 mmol of mercaptoethanol were dissolved therein. The temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. -Sn phase and ZnS phase was prepared.

<실시예 17>&Lt; Example 17 >

270 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride 및 NaOH 27 mmol을 포함하는 증류수 용액에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To a distilled water solution containing 270 mmol of NaBH 4 , 27 mmol of cysteamine hydrochloride and 27 mmol of NaOH was added a mixed solution containing 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O at room temperature for 1 hour And the mixture was stirred for 5 hours to react. The formed particles were then purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 증류수 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of distilled water, and then 10 mmol of zinc acetate and 20 mmol of thioacetamide were dissolved therein. After the temperature was elevated to 70 ° C, the mixture was stirred for 3 hours, ZnS phase was prepared.

<실시예 18>&Lt; Example 18 >

270 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 0.5 시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.270 mmol of NaBH 4 , 27 mmol of cysteamine hydrochloride, 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 0.5 hours, Followed by stirring for 5 hours. The formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 증류수 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 NH4OH 5 ml을 넣어 녹이고, 온도를 50 도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of distilled water, and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 5 mL of NH 4 OH were added thereto, and the temperature was raised to 50 ° C. The mixture was stirred for 3 hours , A Cu-Sn phase and a ZnS phase were prepared.

<실시예 19>&Lt; Example 19 >

300 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl2 및 28 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 4시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.300 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine hydrochloride were added 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 2 and 28 mmol of trisodium citrate at room temperature The mixture was added dropwise over 1 hour, and the mixture was reacted for 4 hours with stirring. The formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 mercaptoethanol 10 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol (300 mL), and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 10 mmol of mercaptoethanol were dissolved therein. The temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. -Sn phase and ZnS phase was prepared.

<실시예 20>&Lt; Example 20 >

300 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O 및 28 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 4시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 300 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine hydrochloride was added a mixed solution containing 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O and 28 mmol of trisodium citrate Was added dropwise at room temperature over 1 hour, and the mixture was reacted for 4 hours with stirring. The formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 cysteamine 10 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in ethanol (300 mL), and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 10 mmol of cysteamine were dissolved therein, and the temperature was raised to 70 ° C. After stirring for 3 hours, -Sn phase and ZnS phase was prepared.

<실시예 21>&Lt; Example 21 >

300 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl2 및 28 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 4시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.300 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine hydrochloride were added 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 2 and 28 mmol of trisodium citrate at room temperature The mixture was added dropwise over 1 hour, and the mixture was reacted for 4 hours with stirring. The formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 아스코르브산 5 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 70도까지 올린 후 3시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles were dispersed in 300 mL of ethanol, and then 10 mmol of zinc acetate, 20 mmol of thioacetamide and 5 mmol of ascorbic acid were dissolved therein. The temperature was raised to 70 ° C., and the mixture was stirred for 3 hours. Cu-Sn phase and ZnS phase.

<실시예 22> &Lt; Example 22 >

80 mmol의 NaBH4을 포함하는 DMSO 용액에 14 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 DMSO 용액을 60도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 6시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.DMSO solution containing 14 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise to the DMSO solution containing 80 mmol of NaBH 4 at 60 ° C over 1 hour, followed by stirring for 6 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반한다. 세척 후 에탄올 100 mL에 분산한 후, CuCl2 3 mmol을 에탄올 50 mL에 녹인 용액에 적가하고, 12시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles are dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate is dissolved therein. The temperature is raised to 78 ° C. and the mixture is stirred for 3 hours. After washing, the mixture was dispersed in 100 mL of ethanol and added dropwise to a solution obtained by dissolving 3 mmol of CuCl 2 in 50 mL of ethanol, followed by stirring for 12 hours to prepare a flocculated complex comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

상기 형성된 입자의 라인스캔(line-scan) 결과, 전자현미경(SEM) 사진 및 XRD 그래프를 도 9 내지 11에 나타내었다.Line-scan results, electron microscope (SEM) photographs and XRD graphs of the formed particles are shown in Figures 9-11.

라인스캔 분석 결과, 상기 입자는 Cu 성분이 쉘 부위에도 많이 존재함을 확인할 수 있고, XRD 분석 결과, Cu6Sn5 결정상과 Cu-rich Cu-Sn 결정상이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 상과, ZnS-CuS 결정상이 혼합된 상태로 나타났으며, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상이 균일하게 분포된 응집상 복합체로 존재하거나, Cu-Sn에 ZnS와 CuS가 코팅된 코어-쉘 구조의 나노 입자로 존재하는 것을 볼 수 있다.As a result of X-ray diffraction analysis, Cu-Sn bimetallic phase in which a Cu 6 Sn 5 crystal phase and a Cu-rich Cu-Sn crystal phase were mixed, ZnS-CuS crystal phases were mixed, and Cu-Sn And ZnS-CuS phases are present as homogeneously distributed aggregate complexes or as nanoparticles of core-shell structure in which CuS is coated with ZnS and CuS.

<실시예 23> &Lt; Example 23 >

80 mmol의 NaBH4을 포함하는 NMP 용액에 14 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 90도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 6시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the NMP solution containing 80 mmol of NaBH 4 , a mixed solution containing 14 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at 90 ° C over 1 hour, followed by stirring for 6 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반한다. 세척 후 에탄올 100 mL에 분산한 후, CuCl2 3 mmol을 에탄올 50 mL에 녹인 용액에 적가하고, 12시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles are dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate is dissolved therein. The temperature is raised to 78 ° C. and the mixture is stirred for 3 hours. After washing, the mixture was dispersed in 100 mL of ethanol and added dropwise to a solution obtained by dissolving 3 mmol of CuCl 2 in 50 mL of ethanol, followed by stirring for 12 hours to prepare a flocculated complex comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

<실시예 24> &Lt; Example 24 >

80 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 80 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine, a mixed solution containing 17 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, followed by stirring for 5 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반한다. 세척 후 에탄올 100 mL에 분산한 후, CuCl2 3 mmol을 에탄올 50 mL에 녹인 용액에 적가하고, 12시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles are dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate is dissolved therein. The temperature is raised to 78 ° C. and the mixture is stirred for 3 hours. After washing, the mixture was dispersed in 100 mL of ethanol and added dropwise to a solution obtained by dissolving 3 mmol of CuCl 2 in 50 mL of ethanol, followed by stirring for 12 hours to prepare a flocculated complex comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

상기 형성된 입자의 전자현미경(SEM) 사진 및 XRD 그래프를 도 12 및 13에 나타내었다.An electron microscope (SEM) photograph and XRD graph of the formed particles are shown in FIGS. 12 and 13. FIG.

<실시예 25> &Lt; Example 25 >

80 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 80 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine, a mixed solution containing 17 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc ethylxanthate 15 mmol을 넣어 녹이고, 온도를 78도까지 올린 후 3시간 동안 교반한다. 세척 후 에탄올 100 mL에 분산한 후, CuCl2 3 mmol을 에탄올 50 mL에 녹인 용액에 적가하고, 12시간 동안 교반하여, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.The Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles are dispersed in 300 mL of ethanol, and then 15 mmol of zinc ethylxanthate is dissolved therein. The temperature is raised to 78 ° C. and the mixture is stirred for 3 hours. After washing, the mixture was dispersed in 100 mL of ethanol and added dropwise to a solution obtained by dissolving 3 mmol of CuCl 2 in 50 mL of ethanol, followed by stirring for 12 hours to prepare a flocculated complex comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

<실시예 26>&Lt; Example 26 >

80 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine을 포함하는 증류수에 17 mmol의 Cu(NO3)2 및 10 mmol의 SnCl4 5H2O을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 5시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the distilled water containing 80 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine, a mixed solution containing 17 mmol of Cu (NO 3 ) 2 and 10 mmol of SnCl 4 5H 2 O was added dropwise at room temperature over 1 hour, For a period of time, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The solution was stirred for 1 hour and then a solution of 15 mmol of Na 2 S dissolved in 70 ml of distilled water was added dropwise over 1 hour And reacted for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 was further added to the reaction solution and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including the nanoparticles of the Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 27>&Lt; Example 27 >

150 mmol의 NaBH4을 포함하는 트리에틸렌글리콜 혼합 용액에 18 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 테트라에틸렌글리콜 혼합 용액을 천천히 적가한 후, 3시간 동안 교반하여 반응시키고 정제하여, Cu6Sn5와 Cu-rich Cu-Sn(Cu41Sn11)이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.Tetraethylene glycol mixed solution containing 18 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was slowly added dropwise to a mixed solution of triethyleneglycol containing 150 mmol of NaBH 4 and then stirred and reacted for 3 hours to purify Cu Sn bimetallic metal nanoparticles were prepared by mixing 6 Sn 5 and Cu-rich Cu-Sn (Cu 41 Sn 11 ).

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50 ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The solution was stirred for 1 hour and then a solution prepared by dissolving 15 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added over 1 hour The reaction mixture was reacted for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 was added to the reaction mixture and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including the nanoparticles of the Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 28>&Lt; Example 28 >

150 mmol의 NaBH4을 녹인 증류수 용액에 15 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 수용액을 50도에서 천천히 적가한 후, 1시간 동안 교반하여 반응시키고 정제하여, Cu6Sn5와 Cu-rich Cu-Sn상, 예를 들어, Cu3Sn, Cu10Sn3, 또는 Cu41Sn11이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.Aqueous solution containing 15 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was slowly added dropwise at 50 ° C. to the distilled water solution in which 150 mmol of NaBH 4 had been dissolved and then reacted and refined for 1 hour to obtain Cu 6 Sn 5 Sn-bimetallic metal nanoparticles having a Cu-rich Cu-Sn phase, for example, Cu 3 Sn, Cu 10 Sn 3 , or Cu 41 Sn 11 mixed therein was prepared.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50 ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The solution was stirred for 1 hour and then a solution prepared by dissolving 15 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added over 1 hour The reaction mixture was reacted for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 was added to the reaction mixture and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including the nanoparticles of the Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 29>&Lt; Example 29 >

150 mmol의 NaBH4을 포함한 DMSO 용액에 20 mmol의 CuCl2 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 혼합 용액을 80도에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심 분리 방법으로 정제하여, Cu6.26Sn5 와 Cu10Sn3 혼합상으로 이루어진 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed solution containing 20 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was added dropwise to the DMSO solution containing 150 mmol of NaBH 4 at 80 ° C over 1 hour and then reacted for 24 hours to react the particles. Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles composed of a mixed phase of Cu 6.26 Sn 5 and Cu 10 Sn 3 were prepared.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution of 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein, and the mixture was stirred for 1 hour. A solution of 15 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added dropwise over 1 hour , And reacted for 3 hours. Thereafter, 3 mmol of CuCl 2 was added to the reaction solution and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including the nanoparticles of the Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 30>&Lt; Example 30 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 18 mmol의 CuCl2, 10 mmol의 SnCl2, 및 50 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu6Sn5와 Cu41Sn11이 혼합된 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.To the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 , a mixed aqueous solution containing 18 mmol of CuCl 2 , 10 mmol of SnCl 2 and 50 mmol of trisodium citrate was added dropwise over 1 hour, and the mixture was stirred for 24 hours And the formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in which Cu 6 Sn 5 and Cu 41 Sn 11 were mixed.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50 ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤,A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The solution was stirred for 1 hour and then a solution prepared by dissolving 15 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added over 1 hour After the reaction was carried out for 3 hours,

상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.3 mmol of CuCl 2 was further added to the reaction mixture and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including nanoparticles of Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 31>&Lt; Example 31 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 16 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl4을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 16 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 was added dropwise to the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour, and the mixture was reacted for 24 hours to react, and the formed particles were purified by centrifugation To prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 질산염 15 mmol을 물 50 ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc nitrate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein. The solution was stirred for 1 hour and then a solution prepared by dissolving 15 mmol of Na 2 S in 70 ml of distilled water was added over 1 hour The reaction mixture was reacted for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 was added to the reaction mixture and reacted at 25 ° C. to prepare a precursor including the nanoparticles of the Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure.

<실시예 32>&Lt; Example 32 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 수용액에 16 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl4을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다. A mixed aqueous solution containing 16 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 4 was added dropwise to the aqueous solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour, and the mixture was reacted for 24 hours to react, and the formed particles were purified by centrifugation To prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 분산한 용액에 아연 아세트산염(zinc acetate) 15 mmol을 물 50 ml에 녹인 용액을 가하여 1시간 교반한 후, Na2S 15 mmol을 증류수 70 ml에 녹인 용액을 1시간에 걸쳐 적가하고, 3시간 동안 반응시킨 뒤, 상기 반응물에 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜 Cu-Sn 코어 ZnS-CuS 쉘 구조의 나노 입자를 포함하는 전구체를 제조하였다.A solution prepared by dissolving 15 mmol of zinc acetate in 50 ml of water was added to a solution of Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed therein, which was stirred for 1 hour. Then, 15 mmol of Na 2 S dissolved in 70 ml of distilled water Was added dropwise over 1 hour, and the mixture was reacted for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 was further added to the reaction mixture and reacted at 25 ° C to prepare a precursor including a Cu-Sn core ZnS-CuS shell structure .

<실시예 33>&Lt; Example 33 >

120 mmol의 NaBH4을 포함한 디메틸포름아미드 용액에 18 mmol의 CuCl2, 및 10 mmol의 SnCl2을 포함하는 혼합 수용액을 1시간에 걸쳐 적가한 후, 24시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.A mixed aqueous solution containing 18 mmol of CuCl 2 and 10 mmol of SnCl 2 was added dropwise to a dimethylformamide solution containing 120 mmol of NaBH 4 over 1 hour and then reacted for 24 hours to effect reaction. And then purified by a separation method to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 이소프로판올에 분산한 후, ZnCl2, 티오아세트아미드를 각각 10 mmol, 15 mmol을 녹인 용액을 가하고, 80도에서 3시간 반응시킨 뒤, 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.After dispersing the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles in isopropanol, a solution prepared by dissolving 10 mmol and 15 mmol of ZnCl 2 and thioacetamide, respectively, was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. Then, 3 mmol of CuCl 2 And reacted at 25 ° C to prepare a flocculated composite comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

<실시예 34>&Lt; Example 34 >

300 mmol의 NaBH4, 27 mmol의 cysteamine hydrochloride을 포함하는 증류수에 17 mmol의 CuCl2·2H2O 및 10 mmol의 SnCl2 및 28 mmol의 시트르산삼나트륨(trisodium citrate)을 포함하는 혼합 용액을 상온에서 1시간에 걸쳐 적가한 후, 4시간 동안 교반하여 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 제조하였다.300 mmol of NaBH 4 and 27 mmol of cysteamine hydrochloride were added 17 mmol of CuCl 2 .2H 2 O and 10 mmol of SnCl 2 and 28 mmol of trisodium citrate at room temperature The mixture was added dropwise over 1 hour, and the mixture was reacted for 4 hours with stirring. The formed particles were purified by centrifugation to prepare Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles.

상기 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자를 에탄올 300 mL에 분산한 후, zinc acetate 10 mmol과 티오아세트아미드 20 mmol 및 mercaptoethanol 10 mmol을 넣어 녹이고, 80도에서 3시간 반응시킨 뒤, 다시 CuCl2 3 mmol을 첨가하여 25도에서 반응시켜, Cu-Sn 상과 ZnS-CuS 상으로 이루어진 응집상 복합체를 제조하였다.After dispersing the Cu-Sn by metallic metal nanoparticle in ethanol 300 mL, zinc acetate 10 mmol and dissolved into the thioacetamide 20 mmol and mercaptoethanol 10 mmol, after which reaction for 3 hours at 80 °, again CuCl 2 3 mmol Was added and reacted at 25 ° C to prepare a flocculated composite comprising Cu-Sn phase and ZnS-CuS phase.

<비교예 1> &Lt; Comparative Example 1 &

질산 아연염 수용액 5 mmol과 Na2S 10 mmol을 증류수 100 ml에 각각 녹이고, 이들을 혼합한 후 상온에서 5시간 동안 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 ZnS 나노 입자를 제조하였다.5 mmol of zinc nitrate salt solution and 10 mmol of Na 2 S were dissolved in 100 ml of distilled water, mixed and reacted at room temperature for 5 hours, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare ZnS nanoparticles.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

염화 구리 수용액 5 mmol과 Na2S 10 mmol을 증류수 100 ml에 각각 녹이고, 이들을 혼합한 후 섭씨 50도까지 가열하여 2시간 동안 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 CuS 나노 입자를 제조하였다.5 mmol of aqueous solution of copper chloride and 10 mmol of Na 2 S were dissolved in 100 ml of distilled water. The mixture was heated to 50 ° C for 2 hours, and the particles were purified by centrifugation to prepare CuS nanoparticles.

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

염화 주석 수용액 5 mmol과 Na2S 10 mmol을 증류수 100 ml에 각각 녹이고, 이들을 혼합한 후 섭씨 50도까지 가열하여 2시간 동안 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 SnS 나노 입자를 제조하였다.5 mmol of tin chloride aqueous solution and 10 mmol of Na 2 S were dissolved in 100 ml of distilled water. The mixture was heated to 50 ° C. for 2 hours, and the formed particles were purified by centrifugation to prepare SnS nanoparticles.

<비교예 4> &Lt; Comparative Example 4 &

염화 아연 수용액 5 mmol을 녹인 수용액 100 ml와 10 mmol의 NaHSe 수용액 100 ml를 혼합 한 후, 상온에서 5시간 동안 반응시키고, 형성된 입자를 원심분리법으로 정제하여 ZnSe 나노 입자를 제조하였다.100 ml of aqueous solution of 5 mmol of zinc chloride solution and 100 ml of aqueous 10 mM NaHSe solution were mixed and reacted at room temperature for 5 hours. The formed particles were purified by centrifugation to prepare ZnSe nanoparticles.

<실시예 35>&Lt; Example 35 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 1에서 제조된 Cu-Sn/ZnS 전구체를 에탄올, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 아세틸아세톤, 프로필렌글리콜프로일에테르, 사이클로헥사논, 에탄올아민, 1,2-프로판디올, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세롤, 및 소듐 도데실설페이트로 이루어진 혼합 용매에 가한 후 21% 농도로 분산하여 잉크를 제조하였다. 얻어진 잉크를 glass위에 코팅 된 Mo박막 위에 코팅한 후 섭씨 200도까지 건조하였다. 이를 Se의 존재 하에서 섭씨 550도에서 열처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상과 XRD 상을 도 14 및 도 15에 나타내었다. 도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 박막은 그 조성이 균일하고, 밀도가 높으며, 그레인이 잘 성장함을 확인할 수 있다.The Cu-Sn / ZnS precursor prepared in Example 1 was dissolved in ethanol, ethylene glycol monomethyl ether, acetylacetone, propylene glycol propyl ether, cyclohexanone, ethanolamine, 1,2-propanediol, diethylene glycol monoethyl ether , Glycerol, and sodium dodecyl sulfate, and then dispersed at a concentration of 21% to prepare an ink. The obtained ink was coated on the Mo thin film coated on the glass and dried to 200 ° C. CZTS thin films were obtained by heat treatment at 550 ℃ in the presence of Se. The sectional shape and XRD image of the obtained thin film are shown in Figs. 14 and 15. Fig. Referring to FIGS. 14 and 15, it can be seen that the thin film produced according to the present invention has uniform composition, high density, and good grain growth.

<실시예 36>&Lt; Example 36 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 2에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 2 was used.

<실시예 37>&Lt; Example 37 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 3에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상들의 SEM 사진을 도 16에 나타내었다. 도 16을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 박막은 그 밀도가 높으며, 그레인이 잘 성장함을 확인할 수 있다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 3 was used. SEM photographs of the cross-sectional shapes of the obtained thin films are shown in FIG. Referring to FIG. 16, it can be seen that the thin film produced according to the present invention has a high density and a good growth of grain.

<실시예 38>&Lt; Example 38 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 4에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 4 was used.

<실시예 39>&Lt; Example 39 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 5에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 5 was used.

<실시예 40>&Lt; Example 40 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 6에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 6 was used.

<실시예 41>&Lt; Example 41 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 7에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 7 was used.

<실시예 42>&Lt; Example 42 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 8에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 8 was used.

<실시예 43> &Lt; Example 43 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 9에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상들의 SEM 사진과 XRD 그래프를 통한 조성 분석 결과를 도 17과 18에 나타내었다. 도 17을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 박막은 그 밀도가 높으며, 그레인이 잘 성장함을 확인할 수 있다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 9 was used. SEM photographs of the cross-sectional shapes of the obtained thin films and the compositional analysis results by XRD graphs are shown in FIGS. 17 and 18. FIG. Referring to FIG. 17, it can be seen that the thin film produced according to the present invention has a high density and a good growth of grain.

<실시예 44>&Lt; Example 44 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 10에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 10 was used.

<실시예 45>&Lt; Example 45 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 11에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 11 was used.

<실시예 46>&Lt; Example 46 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 12에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 12 was used.

<실시예 47>&Lt; Example 47 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 22에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상들의 SEM 사진과 XRD 상을 도 19와 20에 나타내었다. A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 22 was used. SEM photographs and XRD images of the cross-sectional shapes of the obtained thin films are shown in Figs. 19 and 20.

<실시예 48>&Lt; Example 48 >

박막의 제조Manufacture of thin films

실시예 24에서 제조된 전구체를 사용한 것 이외에 실시예 35와 동일한 방법으로 처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상들의 SEM 사진과 EDX 결과를 도 21과 22에 나타내었다.A CZTS thin film was obtained in the same manner as in Example 35 except that the precursor prepared in Example 24 was used. SEM photographs and EDX results of the cross-sectional shapes of the obtained thin films are shown in FIGS. 21 and 22.

<비교예 5> &Lt; Comparative Example 5 &

박막의 제조Manufacture of thin films

Cu-Sn 금속 나노 입자 및 비교예 1에서 제조된 ZnS 나노 입자를 Cu/(Zn+Sn)=0.9, Zn/Sn=1.2의 비율이 되도록 혼합하여 에탄올, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 아세틸아세톤, 프로필렌글리콜프로일에테르, 사이클로헥사논, 에탄올아민, 1,2-프로판디올, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세롤, 소듐 도데실설페이트로 이루어진 혼합 용매에 가한 후 21% 농도로 분산하여 잉크를 제조하였다. 얻어진 잉크를 glass위에 코팅 된 Mo박막 위에 코팅한 후 섭씨 200도까지 건조하였다. 이를 Se의 존재 하에서 섭씨 550도에서 열처리하여 CZTS 박막을 얻었다.Cu-Sn The metal nanoparticles and the ZnS nanoparticles prepared in Comparative Example 1 were mixed in a ratio of Cu / (Zn + Sn) = 0.9 and Zn / Sn = 1.2 to prepare ethanol, ethylene glycol monomethyl ether, acetylacetone, Was added to a mixed solvent composed of ether, cyclohexanone, ethanolamine, 1,2-propanediol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerol, and sodium dodecyl sulfate, and then dispersed at a concentration of 21% to prepare an ink. The obtained ink was coated on the Mo thin film coated on the glass and dried to 200 ° C. CZTS thin films were obtained by heat treatment at 550 ℃ in the presence of Se.

<비교예 6> &Lt; Comparative Example 6 >

박막의 제조Manufacture of thin films

Cu-Sn 금속 나노 입자 및 비교예 4에서 제조된 ZnSe 나노 입자를 Cu/(Zn+Sn)=0.8, Zn/Sn=1.1의 비율이 되도록 혼합하여 에탄올, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 아세틸아세톤, 프로필렌글리콜프로일에테르, 사이클로헥사논, 에탄올아민, 1,2-프로판디올, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세롤, 소듐 도데실설페이트로 이루어진 혼합 용매에 가한 후 21% 농도로 분산하여 잉크를 제조하였다. 얻어진 잉크를 glass위에 코팅 된 Mo박막 위에 코팅한 후 섭씨 200도까지 건조하였다. 이를 Se의 존재 하에서 섭씨 550도에서 열처리하여 CZTS 박막을 얻었다. Cu-Sn The metal nanoparticles and the ZnSe nanoparticles prepared in Comparative Example 4 were mixed in a ratio of Cu / (Zn + Sn) = 0.8 and Zn / Sn = 1.1 to prepare ethanol, ethylene glycol monomethyl ether, acetylacetone, Was added to a mixed solvent composed of ether, cyclohexanone, ethanolamine, 1,2-propanediol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerol, and sodium dodecyl sulfate, and then dispersed at a concentration of 21% to prepare an ink. The obtained ink was coated on the Mo thin film coated on the glass and dried to 200 ° C. CZTS thin films were obtained by heat treatment at 550 ℃ in the presence of Se.

<비교예 7> &Lt; Comparative Example 7 &

박막의 제조Manufacture of thin films

비교예 1 내지 3에서 제조된 ZnS 나노 입자, CuS 나노 입자 및 SnS 나노 입자를 Cu/(Zn+Sn)=0.9, Zn/Sn=1.2의 비율이 되도록 혼합하여 에탄올, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 아세틸아세톤, 프로필렌글리콜프로일에테르, 사이클로헥사논, 에탄올아민, 1,2-프로판디올, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세롤, 소듐 도데실설페이트로 이루어진 혼합 용매에 가한 후 21% 농도로 분산하여 잉크를 제조하였다. 얻어진 잉크를 glass위에 코팅 된 Mo박막 위에 코팅한 후 섭씨 200도까지 건조하였다. 이를 Se의 존재 하에서 섭씨 550도에서 열처리하여 CZTS 박막을 얻었다. 얻어진 박막의 단면 형상들의 SEM 사진과 EDX 결과를 도 23과 24에 나타내었다.The ZnS nanoparticles, CuS nanoparticles, and SnS nanoparticles prepared in Comparative Examples 1 to 3 were mixed so as to have a ratio of Cu / (Zn + Sn) = 0.9 and Zn / Sn = 1.2 to prepare ethanol, ethylene glycol monomethyl ether, Was added to a mixed solvent composed of acetone, propylene glycol propyl ether, cyclohexanone, ethanolamine, 1,2-propanediol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerol and sodium dodecyl sulfate, and then dispersed at a concentration of 21% . The obtained ink was coated on the Mo thin film coated on the glass and dried to 200 ° C. CZTS thin films were obtained by heat treatment at 550 ℃ in the presence of Se. SEM photographs and EDX results of the cross-sectional shapes of the obtained thin films are shown in FIGS. 23 and 24.

<실험예 1><Experimental Example 1>

실시예 35 내지 37, 44 내지 48 및 비교예 5 내지 7에서 제조된 CZTS 박막 위에 CBD 방법으로 CdS 버퍼층을 제조하고 스퍼터 방법으로 ZnO와 Al:ZnO를 차례로 증착한 후 스크린 프린팅 법으로 Ag 전극을 올려서 cell들을 제조하였다. 상기 cell들로부터 얻어진 특성을 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 대표예로서, 실시예 37 및 48의 박막을 사용한 cell로부터 얻어진 특성의 그래프와 비교예 7에서 얻어진 IV특성 그래프들을 도 25, 26, 및 27에 나타내었다.A CdS buffer layer was prepared on the CZTS thin films prepared in Examples 35 to 37, 44 to 48 and Comparative Examples 5 to 7 by a CBD method and ZnO and Al: ZnO were sequentially deposited by a sputtering method, and then the Ag electrode was raised by screen printing cells. The characteristics obtained from the cells are shown in Table 1 below. Further, as a representative example, the graph of the characteristics obtained from the cell using the thin films of Examples 37 and 48 and the IV characteristic graph obtained in Comparative Example 7 are shown in FIGS. 25, 26, and 27.

Jsc (mA/cm2)J sc (mA / cm 2 ) Voc (V)V oc (V) FF(%)FF (%) 광전효율(%)Photoelectric efficiency (%) 실시예 35Example 35 27.3727.37 0.410.41 42.742.7 4.84.8 실시예 36Example 36 24.4624.46 0.340.34 40.6940.69 3.43.4 실시예 37Example 37 31.8331.83 0.370.37 35.4435.44 4.24.2 실시예 44Example 44 27.8727.87 0.330.33 35.6435.64 3.33.3 실시예 45Example 45 28.1128.11 0.330.33 38.9038.90 3.63.6 실시예 46Example 46 31.6731.67 0.330.33 33.9833.98 3.53.5 실시예 47Example 47 29.529.5 0.310.31 43.9143.91 4.04.0 실시예 48Example 48 33.8333.83 0.350.35 44.0844.08 5.35.3 비교예 5Comparative Example 5 18.918.9 0.200.20 33.433.4 1.31.3 비교예 6Comparative Example 6 12.712.7 0.150.15 36.136.1 0.70.7 비교예 7Comparative Example 7 19.619.6 0.230.23 28.4028.40 1.31.3

도 25 내지 도 27 및 표 1에 기재된 태양전지의 효율을 결정하는 변수인 Jsc는 전류밀도를 의미하고, Voc는 제로 출력 전류에서 측정된 개방 회로 전압을 의미하며, 광전효율은 태양전지판에 입사된 빛의 에너지량에 따른 전지출력의 비율을 의미하고, FF(Fill factor)는 최대전력점에서의 전류밀도와 전압값의 곱을 Voc와 Jsc의 곱으로 나눈 값을 의미한다. 또한, Vmp는 최대전력점에서의 전압을 의미하며, Jmp는 최대전력점에서의 전류값을 의미한다.25 to 27 and Table 1, J sc denotes a current density, V oc denotes an open circuit voltage measured at zero output current, and photoelectric efficiency denotes a current density (Fill factor) means a value obtained by dividing the product of the current density at the maximum power point and the voltage value by the product of V oc and J sc . Also, V mp means the voltage at the maximum power point, and J mp means the current value at the maximum power point.

도 25 내지 도 27 및 표 1을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 전구체를 사용하여 CZTS 박막을 형성한 실시예 35 내지 37, 44 내지 48의 경우, 금속 나노 입자 또는 금속 칼코게나이드를 별도로 제조하여 혼합하여 박막을 제조한 비교예 5 내지 7과 비교하여, 전류 밀도 및 전압이 높아 우수한 광전 효율을 나타냄을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 동일한 코어-쉘 구조의 전구체일지라도, 쉘 부위에 Cu를 포함하지 않은 전구체를 사용하여 CZTS 박막을 형성한 실시예 35 내지 37, 44 내지 46과 비교하여, 쉘 부위에 Cu를 포함한 전구체를 사용하여 CZTS 박막을 형성한 실시예 47, 48의 경우, 특히 FF 값이 개선되어 우수한 광전 효율을 나타냄을 알 수 있다.25 to 27 and Table 1, in the case of Examples 35 to 37 and 44 to 48 in which a CZTS thin film was formed using the precursor produced according to the present invention, metal nanoparticles or metal chalcogenide were separately prepared As compared with Comparative Examples 5 to 7 in which a thin film was prepared by mixing, the current density and the voltage were high, indicating excellent photoelectric efficiency. Compared with Examples 35 to 37 and 44 to 46 in which a CZTS thin film was formed using a precursor containing no Cu in the shell portion even in the precursor of the same core-shell structure, a precursor containing Cu was added to the shell portion In the case of Examples 47 and 48 in which the CZTS thin film was formed by using the photoresist composition of the present invention, the FF value was particularly improved, indicating excellent photovoltaic efficiency.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (26)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 태양전지의 광흡수층 제조용 전구체(precursor)를 제조하는 방법으로서,
상기 광흡수층 제조용 전구체는,
(a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나,
구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는
(b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는
(c) 이들 혼합물;
로 구성되어 있고,
상기 방법은,
(i) 환원제를 포함하는 제 1 용액 및 구리(Cu)염 및 주석(Sn)염을 포함하는 제 2 용액을 준비하는 과정;
(ii) 상기 제 1 용액과 제 2 용액을 혼합하여 반응시켜 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭 금속 나노 입자를 합성하는 과정;
(iii) 상기 과정(ii)의 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 분산된 상태의 용액에 아연(Zn)-리간드 복합체를 혼합하고 반응시키는 과정; 및
(iv) 상기 과정(iii)의 반응물에 구리(Cu)염을 첨가하여 Zn-Cu 치환 반응을 통해 광흡수층 제조용 전구체를 합성한 후, 정제하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.
A method for producing a precursor for the production of a light absorbing layer of a solar cell,
The precursor for the production of the light absorbing layer may include,
(a) a first phase consisting of a copper (Cu) -stannard (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide,
A first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal, a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide and a second phase consisting of a copper- An agglomerated complex comprising a third phase consisting essentially of NaI; or
(b) a core made of copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc or a chalcogenide containing zinc and a chalcogenide containing copper Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of a nide; or
(c) these mixtures;
Respectively,
The method comprises:
(i) preparing a first solution containing a reducing agent and a second solution containing a copper (Cu) salt and a tin (Sn) salt;
(ii) synthesizing copper (Cu) -stin (Sn) bismuth metal nanoparticles by mixing and reacting the first solution and the second solution;
(iii) mixing and reacting a zinc (Zn) -ligand complex with a solution of the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles dispersed in the step (ii); And
(iv) adding a copper (Cu) salt to the reactant in the step (iii) to synthesize a precursor for the preparation of a light absorbing layer through a Zn-Cu substitution reaction and then refining;
Wherein the method comprises the steps of:
삭제delete 태양전지의 광흡수층 제조용 전구체(precursor)를 제조하는 방법으로서,
상기 광흡수층 제조용 전구체는,
(a) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)을 포함하거나,
구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속으로 이루어진 제 1 상(phase)과, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 2 상(phase)과, 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 제 3 상(phase)을 포함하는 응집상 복합체; 또는
(b) 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭(bimetallic) 금속 나노 입자로 이루어진 코어와, 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 또는 아연(Zn) 함유 칼코게나이드 및 구리(Cu) 함유 칼코게나이드로 이루어진 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조의 나노 입자; 또는
(c) 이들 혼합물;
로 구성되어 있고,
상기 방법은,
(i) 환원제를 포함하는 제 1 용액 및 구리(Cu)염 및 주석(Sn)염을 포함하는 제 2 용액을 준비하는 과정;
(ii) 상기 제 1 용액과 제 2 용액을 혼합하여 반응시켜 구리(Cu)-주석(Sn) 바이메탈릭 금속 나노 입자를 합성하는 과정;
(iii) 황(S), 셀레늄(Se), 황(S)을 포함하는 화합물, 및 셀레늄(Se)을 포함하는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 VI족 소스를 포함하는 제 3 용액과, 아연(Zn)염을 포함하는 제 4 용액을 준비하는 과정;
(iv) 상기 과정(ii)의 Cu-Sn 바이메탈릭 금속 나노 입자가 분산된 상태의 용액에 제 3 용액 및 제 4 용액을 혼합하고 반응시키는 과정; 및
(v) 상기 과정(iv)의 반응물에 구리(Cu)염을 첨가하여 Zn-Cu 치환 반응을 통해 광흡수층 제조용 전구체를 합성한 후, 정제하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.
A method for producing a precursor for the production of a light absorbing layer of a solar cell,
The precursor for the production of the light absorbing layer may include,
(a) a first phase consisting of a copper (Cu) -stannard (Sn) bimetallic metal and a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide,
A first phase consisting of a copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal, a second phase consisting of a zinc-containing chalcogenide and a second phase consisting of a copper- An agglomerated complex comprising a third phase consisting essentially of NaI; or
(b) a core made of copper (Cu) -stin (Sn) bimetallic metal nanoparticles, a chalcogenide containing zinc or a chalcogenide containing zinc and a chalcogenide containing copper Nanoparticles of a core-shell structure comprising a shell of a nide; or
(c) these mixtures;
Respectively,
The method comprises:
(i) preparing a first solution containing a reducing agent and a second solution containing a copper (Cu) salt and a tin (Sn) salt;
(ii) synthesizing copper (Cu) -stin (Sn) bismuth metal nanoparticles by mixing and reacting the first solution and the second solution;
(iii) a third solution comprising at least one Group VI source selected from the group consisting of compounds comprising sulfur (S), selenium (Se), sulfur (S), and selenium (Se) , A zinc (Zn) salt;
(iv) mixing and reacting the third solution and the fourth solution in a solution in which the Cu-Sn bimetallic metal nanoparticles of the step (ii) are dispersed; And
(v) adding a copper (Cu) salt to the reactant in the step (iv) to synthesize a precursor for the preparation of a light absorbing layer through a Zn-Cu substitution reaction, and then purifying the precursor;
Wherein the method comprises the steps of:
삭제delete 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액의 용매는, 서로 독립적으로, 물, 알콜류, 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 오레일아민(oleylamine), 에틸렌글리콜(ethyleneglycol), 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide) 및 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.14. The method of claim 13, wherein the solvent of the first and second solutions is selected from the group consisting of water, alcohols, diethylene glycol, oleylamine, ethyleneglycol, triethylene glycol wherein the at least one selected from the group consisting of triethylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) . 제 13 항에 있어서, 상기 구리(Cu)염 및 주석(Sn)염의 염은, 서로 독립적으로, 불화물(fluoride), 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 시트르산염(citrate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토네이트염(acetylacetoante), 아크릴레이트염(acrylate), 사이안화물(cyanide), 포스페이트염(phosphate) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.The method of claim 13, wherein the salt of the copper (Cu) salt and the salt of tin (Sn) is independently selected from the group consisting of fluoride, chloride, bromide, iodide, nitrate Nitrate, sulfate, acetate, citrate, sulfite, acetylacetoate, acrylate, cyanide, and the like. , Phosphate (s), and hydroxide (s). The method for producing a precursor for a light-absorbing layer according to any one of claims 1 to 5, 제 13 항에 있어서, 상기 리간드 복합체에 포함되는 리간드는 하기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법:
Figure 112017048464154-pat00030

상기 식에서, R은 에틸이다.
14. The method according to claim 13, wherein the ligand included in the ligand conjugate is selected from the group consisting of:
Figure 112017048464154-pat00030

Wherein R is ethyl.
제 15 항에 있어서, 상기 VI족 소스는 Se, Na2Se, K2Se, CaSe, (CH3)2Se, SeO2, SeS2, Se2S6, Se2Cl2, Se2Br2, SeCl4, SeBr4, SeOCl2, H2SeO3, H2SeO4, S, Na2S, K2S, CaS, (CH3)2S, H2SO4, Na2S2O3, 및 NH2SO3H, 이들의 수화물과, HSCH2COOH, 티오락틱산(thiolactic acid), 메르캅토에탄올(mercaptoethanol), 아미노에탄티올(aminoehtanethiol), 티오요소(thiourea), 티오아세트아미드(thioacetamide), 및 셀레노유레아(selenourea)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.The method of claim 15, wherein the Group VI sources Se, Na 2 Se, K 2 Se, CaSe, (CH 3) 2 Se, SeO 2, SeS 2, Se 2 S 6, Se 2 Cl 2, Se 2 Br 2 , SeCl 4, SeBr 4, (CH 3 ) 2 S, H 2 SO 4 , Na 2 S 2 O 3 , and NH 2 SO 3 H, or a mixture of these compounds, such as SeCO 2 , H 2 SeO 3 , H 2 SeO 4 , S, Na 2 S, K 2 S, (S) of a compound of formula (I) or a pharmaceutically acceptable salt thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier, such as HSCH 2 COOH, thiolactic acid, mercaptoethanol, aminoheptanethiol, thiourea, thioacetamide, and selenourea Wherein the light absorbing layer is at least one selected from the group consisting of silver, gold, 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 용액 및 제 2 용액 중 어느 하나 이상에는 캡핑제가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.14. The method of claim 13, wherein at least one of the first solution and the second solution further comprises a capping agent. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 용액 내지 제 4 용액의 용매는, 서로 독립적으로, 물, 알콜류, 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 오레일아민(oleylamine), 에틸렌글리콜(ethyleneglycol), 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol), 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide), 디메틸포름아마이드(dimethyl formamide) 및 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.16. The method of claim 15, wherein the solvent of the first solution to the fourth solution is selected from the group consisting of water, alcohols, diethylene glycol, oleylamine, ethyleneglycol, wherein the at least one selected from the group consisting of triethylene glycol, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) . 제 15 항에 있어서, 상기 구리(Cu)염, 주석(Sn)염, 및 아연(Zn)염의 염은, 서로 독립적으로, 불화물(fluoride), 염화물(chloride), 브롬화물(bromide), 요오드화물(iodide), 질산염(nitrate), 아질산염(nitrite), 황산염(sulfate), 아세트산염(acetate), 시트르산염(citrate), 아황산염(sulfite), 아세틸아세토네이트염(acetylacetoante), 아크릴레이트염(acrylate), 사이안화물(cyanide), 포스페이트염(phosphate) 및 수산화물(hydroxide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.The method of claim 15, wherein the salts of copper (Cu), tin (Sn), and zinc (Zn) salts are independently selected from the group consisting of fluoride, chloride, bromide, (iodide), nitrate, nitrite, sulfate, acetate, citrate, sulfite, acetylacetoate, acrylate, A cyanide, a phosphate, and a hydroxide. The method for producing a precursor for a light-absorbing layer according to claim 1, wherein the cyanide is at least one selected from the group consisting of cyanide, phosphate, and hydroxide. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 용액 내지 제 4 용액 중 어느 하나 이상에는 캡핑제가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 광흡수층 제조용 전구체의 제조방법.


16. The method of claim 15, wherein at least one of the first solution to the fourth solution further comprises a capping agent.


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