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에피택셜 증착을 이용한 결정질 실리콘 태양전지의 제조방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 에피택셜 증착을 이용한 단결정 실리콘 박막의 태양전지의 제조방법에 관한 것이다. 태양전지기술에 다공성 실리콘층 전사( transfer)법을 적용한 고효율의 초박형 단결정 실리콘 태양전지의 제작기술이다. 다공성 실리콘층 전사법은 실리콘기판 위에 성장시킨 실리콘 박막을 기판으로부터 분리하여 이종 기판에 부착하는 기술로, 유리와 같은 저가의 기판 상에 단결정실리콘 박막을 구현할 수 있는 장점이 있으므로 향후 국내 응용기술의 확대가 예상된다.

○ 현재 실리콘 웨이퍼 기술의 가장 중요한 개발동향은 잉곳 절단 시 발생하는 절단손실의(KERF-loss) 최소화와 기판의 박형화이다. 절단 후 생성되는 실리콘의 재활용 기술도 활발히 연구개발되고 있다. 또한 박형화 기술은 통상 200㎛ 이하로 개발이 이루어지는데, 최근에는 100㎛ 이하의 두께를 갖는 초박형화기술의 개발에 활기를 띠고 있다. 절단손실의 최소화와 박형화 기술은 구분되어 개발되기 보다는 두 가지 목표를 동시에 충족하는 방향으로 개발되고 있어, 이에 대한 국내관련 연구기관에서의 집중적인 관심이 요구되고 있다.

○ 이상적인 고효율 태양전지에 도달하기 위해 다양한 공정 및 구조의 실리콘 태양전지가 제안되고 있는데, 현재는 IBC, HIT, 선택적 에미터, EWT, MWT, 양면발전 모듈 등으로 구분하여 연구가 진행되고 있다. 중국의 선텍(주)은 선택적 에미터 기술을 적용한 고효율 태양전지를 양산하기 위해서 Pluto cell을 개발해 500MW의 생산라인을 구축했으며, JA솔라, 한화 솔라원, 차이나 서너지 역시 수백 MW 규모의 생산라인을 구축한 상태에 있어, 향후 국제적인 경쟁력을 갖춘 국내기술의 정착이 시급하다.

○ 최근 높은 출력의 고효율 태양전지의 수요가 늘고 있는 가운데 중국이 강세를 보이고 있다. 국내의 태양광시장 조사업체인 솔라앤에너지 관계자는 중국 업체들의 중저가 고효율 태양전지 시장진출로 지난 2010년에 17.3%, 2011년에 33.5% 대의 점유율을 나타냈던 중국의 전체 고효율 태양전지 시장점유율이 오는 2015년에는 50%를 넘어설 것으로 예상했다. 이러한 시점에 향후 국내기술이 최저비용의 투자와 수율향상을 동시에 실현해 국제경쟁력을 갖추어 한 단계 도약 발전할 것으로 기대한다.

저자: APPLIED MATERIALS, INC.
자료유형: 특허정보