화학연, 태양전지용 실리콘 잉곳 양산기술 개발

대체에너지로 각광받고 있는 태양전지용 핵심소재의 상용화기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국화학연구원(원장 이재도)는 5일 태양전지의 핵심소재인 다결정 실리콘 잉곳과 웨이퍼를 저렴한 비용으로 양산할 수 있는 기술을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 이 기술을 이용하면 미국과 유럽연합(EU) 등 선진국의 기술보다 생산성이 40% 이상 향상될 것으로 기대된다고 화학연구원은 전했다.

이 기술은 화학연구원의 문상진 박사팀과 글로실(대표 길종원)과 공동연구로 개발됐다. 실리콘 잉곳이란 실리콘을 정제해 결정으로 만든 것으로 이를 이용해 집적회로의 토대가 되는 얇은 실리콘판(실리콘웨이퍼)를 만들게 된다.

특히 다결정 실리콘 잉곳은 대체에너지의 대표주자인 태양광산업의 주력 소재로 큰 관심을 모으는 소재다.

화학연구원에 따르면 문 박사팀은 10여년의 자체개발로 시험생산에 성공한 기반기술을 지난해 2월 태양전지용 실리콘 제조업체인 글로실에 이전, 선진국의 주요 생산규모(240 kg/batch) 보다 높은 생산성(300kg/batch)의 양산기술을 개발했다. 이 실리콘 잉곳은 결정성이 양호하고 불순물을 최소로 줄인 고품질로 미국 등 태양전지 개발 선진국보다 양질의 웨이퍼를 만들 수 있으면서도 장치가 간단하고 공정 효율은 높였다.

문 박사팀은 이와함께 차세대 박판형 결정질 실리콘 태양전지의 기반이 될 200μm ~130μm 급의 박판 웨이퍼 제조기술도 확보했다. 이들은 시험생산 단계에서 2건의 국내 특허를 등록했으며 이후 실증화단계에서 4건의 국내특허를 출원해놓은 상태다.

문상진 박사는 "운영비용과 장치비용을 30%이상 줄이고 배취당 충진량을 25%이상 늘려 생산성이 40%이상 향상됐다"며 "이 기술을 더 발전시켜 내년 상반기까지 450kg/batch 급의 세계적인 차세대 잉곳/웨이퍼 양산기술 개발을 완료할 예정"이라고 말했다.