태양전지용 웨이퍼 제작비용을 획기적으로 줄이는 기술개발

태양전지용 웨이퍼 제작비용을 획기적으로 줄이는 기술개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-03-06

태양전지용 크리스탈라인 실리콘 웨이퍼 제작비용을 80%까지 절감할 수 있는 새로운 제조 프로세스가 개발되었다. Lexington에 의해 개발된 이 프로세스는 MA-기반의 1366 Technology인데, 이번 주 처음으로 신규 개발된 프로세스를 통해 생산된 태양전지가 선보였다. 이 기술은 향후 10년 이내에 석탄생산 전기보다 더 값싼 태양광전력을 생산한다는 계획상에서 중요한 기술이다. 실리콘 웨이퍼는 기존의 태양전지 시장에서 가장 핵심적인 부품이다. 이것은 태양광을 흡수하고 전자들을 생산하는 역할을 한다. 현재 제작된 웨이퍼 제작방법은 아직도 값비싸고 재료가 매우 순수한 크리스탈라인 실리콘의 1/2을 허비한다. 실리콘의 커다란 잉곳이 머리카락같이 얇은 웨이퍼 내부로 들어갈 때, 허비되는 실리콘은 거의 톱밥과 같다. 아직 자세한 것은 비밀이지만, 새로운 프로세스는 웨이퍼 생산시 절단하는 작업과정 없이 직접 녹아있는 상태의 실리콘에서 직접 웨이퍼를 생산한다. 이것은 재료를 절약하고 태양전지 생산시 필요한 많은 과정을 감소시키며 비용의 감소도 가져온다. "이 기술은 비파괴적이다,"라고 Novus Energy Partners의 CEO이자 태양광업체인 REC 설립자인 Reidar Langmo씨가 말했다. 그는 최근에 1366기술 그룹에 결합했다. 이 프로세스는 미국 말보로 MA지역 기반의 태양전지 제조사인 Evergreen Solar사에 의해 상용화된 유사한 기술을 개발했던 MIT의 교수 Emanuel Sachs에 의해 개발되었다. 그러나, 새로운 프로세스는 더욱 더 빨라질 것이라고 1366 기술그룹 CEO인 Frank van Mierlo씨는 말한다. 하나의 생산장비는 태양전지 용량의 30배를 생산할 수 있었으며, 이것은 생산장비의 비용을 낮추고 동일한 태양전지를 생산하는데 필요한 생산기계를 더 적게 구비함을 의미한다. 이 회사는 기존의 태양전지와 동일한 규격으로 태양전지를 생산할 계획이다. 이것이 기존의 생산라인을 이용하여 완벽한 태양광 판넬을 생산하기 위한 배열을 조합시키는 방법이다. 현재까지 생산된 제품은 단지 조그마한 태양전지에 불과하다.(기존 태양전지의 크기인 약 15cm 폭에 비해 약 몇 cm에 불과함). Van Mierlo씨는 내년에 100메가와트 생산시설을 설립할 예정이라고 말했다. 1366 기술그룹이 개발한 이 최초품 태양전지는 현재 시장에서의 크리스탈라인 태양전지처럼 태양에너지를 전기로 효율적으로 변환시키지는 못한다. 그런데, van Mierlo씨가 정확한 언급은 피했지만, 새롭게 생산된 제품이 박막필름 태양전지보다 훨씬 효율적이며 기존의 크리스탈라인 실리콘 제품보다 더 값싸게 생산이 가능할 것이라고 확신했다. 이 기술은 미국 에너지 고등연구기획국(Advanced Research Projects Agency for Energy)의 4백만달러와 일반기업 펀드 500만 달러가 투입된 덕분에 이루어낸 성과라고 van Mierlo씨는 말했다. 출처 : http://www.technologyreview.com/energy/24687/