태양전지용 웨이퍼 양산기술 국산화

태양전지용 웨이퍼 양산기술 국산화

최근 태양광을 이용하는 산업분야는 매년 40% 성장세를 보이는 대표적인 미래 에너지로 꼽히고 있다. 이 때문에 많은 선진국들은 태양전지 개발에 신경을 쓰고 있다. 반면 우리나라는 태양광 산업에 필요한 기초기술 부족 등으로 인해 태양광 산업 자체가 침체돼 있었다. 태양전지의 핵심소재로 쓰이는 다결정 실리콘 잉곳(ingotㆍ덩어리)과 웨이퍼를 저렴한 비용으로 양산할 수 있는 기술을 출연연구기관과 기업이 공동연구로 개발해 침체된 태양광 산업을 활성화하는 계기가 될 것으로 기대된다. 한국화학연구원 문상진 박사팀은 대체에너지 개발회사인 글로실과 공동 연구를 통해 즉시 상용화가 가능한 태양전지용 다결정 실리콘 덩어리와 웨이퍼 제조기술 개발에 성공했다고 발표했다. 이번에 화학연구원에서 개발한 기술은 원료의 결정이 일정하고 불순물이 극소화된 고품질 다결정성 실리콘 덩어리를 만드는 것이다. 태양광을 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자의 일종인 태양전지는 대부분이 결정성 실리콘 형태인데 이 중 다결정 실리콘 형태가 60% 이상을 차지하고 있다. 또 200~130㎛(마이크로미터ㆍ1㎛＝100만분의 1ｍ)급 박판 웨이퍼 제조기술도 확보했다. 현재 선진국에서 사용되고 있는 기술로는 한 반응로에서 240㎏ 규모 실리콘 잉곳과 웨이퍼를 생산할 수 있지만 이번에 화학연이 개발한 기술로는 300㎏ 규모 실리콘을 생산할 수 있게 돼 40% 이상 생산성을 높였다. 이번 기술은 2건의 국내 특허를 등록했고, 4건의 특허를 출원한 상태다. 실리콘 웨이퍼와 잉곳 제조기술 등 태양광 기초기술 확보로 전지 제조기술과 모듈 제조기술의 경쟁력까지 확보했다는 평가를 받고 있다. 경제적으로도 연 1500억원 이상의 태양전지 웨이퍼 수출ㆍ수입대체 효과는 물론 200억원 이상의 장치 수입대체 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다. 문 박사는 "고효율 전열제어 시스템을 이용해 다결정 실리콘 잉곳을 생산함으로써 운영ㆍ장치비용은 30%까지 줄이고 생산성도 높일 수 있었다"며 "내년 상반기까지는 이번에 개발한 기술을 한 단계 더 발전시켜 반응로 한 곳에서 450㎏ 규모 잉곳과 웨이퍼를 만들어 낼 수 있는 차세대 기술개발을 완료할 예정"이라고 말했다.