차세대 450kg급 태양전지용 다결정 실리콘 잉곳 양산기술 개발
* 실리콘 잉곳(Ingot) : 실리콘을 정제해 결정성 덩어리로 만든 것으로서 이것을
2백㎛ 두께 정도로 잘라 표면을 거울처럼 연마한 것이 실리콘 웨이퍼다.
한국화학연구원(원장 오헌승) 문상진 박사팀과 (주)글로실(대표 길종원)은 산업자원부 신재생에너지 기술개발사업의 과제 수행결과 2007년 10월에 현재 세계 수준인 300kg 급 다결정 실리콘 잉곳의 고도 양산화 기술을 국내 최초로 개발한 데 이어 이번에 이를 한 단계 더 발전시킨 450Kg급 5세대 잉곳을 양산할 수 있는 차세대 기술 개발에 성공했다.
최근 태양전지 산업이 급속히 발전하면서 선진국에서는 태양전지의 가격 경쟁력을 확보하기 위해 태양전지용 실리콘 웨이퍼의 크기를 대형화하고 있는 추세로써 웨이퍼의 기초 소재인 다결정 실리콘 잉곳의 크기도 대형화되고 있다.
현재 양산되고 있는 웨이퍼는 300㎏ 잉곳에서 생산되는 125mm 크기가 주종인데 이번 화학(연)과 (주)글로실에서 개발에 성공한 450Kg급 잉곳은 156~200mm 웨이퍼를 제조할 수 있는 기술로서 생산성이 40%이상 향상됐으며 우리나라가 태양전지산업의 세계시장을 선점 할 수 있는 기술로 평가된다.
이 기술은 화학(연)이 개발하여 (주)글로실에 기술이전한 독자적인 도가니 코팅기술과 함께 고도 잉곳 제조기술인 이른바 “ADS (Advanced Directional Solidification)” 기술을 기반으로 하여 세계 최고 수준의 450kg급 잉곳을 양산할 수 있는 독자 공정기술 및 제조 장비로서 고품질의 잉곳을 빠른 속도로 성장시킬 수 있다.
이번에 개발한 450kg급 장비 1대에서 연간 생산한 잉곳을 이용하여 웨이퍼를 만들 경우 발전량은 6 MWatt 정도로 4인 가구 기준 약 2000 가구에 전기를 공급할 수 있는 양이다.
(주)글로실은 이번에 확보된 세계 최고수준의 양산기술과 도가니 코팅기술을 곧 바로 생산현장에 적용할 계획으로써, 태양전지용 실리콘 원료의 수급문제가 어느 정도 해소될 2010년 이후에는 본 다결정 실리콘 잉곳 성장장치의 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 예상되어 향후 수 천억원의 장비 수입대체 및 수출 효과가 기대된다.
화학(연) 문상진 박사는 “태양전지의 경제성 향상을 위해 세계적으로 잉곳이 대형화되고 있는 추세이므로 이번 450㎏급 5세대 잉곳제조기술의 성공에 이어 세계시장을 지속적으로 선점하기 위해서는 이른바 6세대 잉곳(800kg급)의 공정기술 및 장비개발이 필요한 시점”이라고 말했다.
한국화학연구원 개요
한국화학연구원은 1976년 설립 이래 화학 및 관련 융・복합 분야 기술 개발과 화학기술의 산업체 이전, 화학 전문인력 양성 및 다양한 화학 인프라 지원 서비스를 통해 국가 화학산업 발전에 선도적인 역할을 수행해 왔습니다.
또한 첨단 화학 인프라를 바탕으로 친환경 화학공정, 고부가가치 그린 화학소재, 의약 및 바이오화학 분야에서 원천 기술을 개발하고 국가 현안 해결형 융‧복합 기술 개발을 선도하고 있으며, 강소기업 육성과 기술사업화 촉진을 통한 화학산업의 지속적인 발전에 앞장서고 있습니다.
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