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지속적인 성장세를 보이던 세계 태양광시장은, 2011년에 주요시장인 유럽 시장의 위축과 폴리실리콘의 공급과잉으로 태양광 업체들이 어려운 시기를 맞고 있다. 따라서 태양광발전 수요를 지속적으로 견인하기 위해서는 poly-Si 가격 하락이 동반돼야 한다. 50년 역사의 지멘스 공법의 poliy-Si은 효율 향상이 거의 한계에 도달해 있다고 할 수 있다. 따라서 기존의 변형기술과 신기술 개발에 초점을 맞추어야 한다. ...

지속적인 성장세를 보이던 세계 태양광시장은, 2011년에 주요시장인 유럽 시장의 위축과 폴리실리콘의 공급과잉으로 태양광 업체들이 어려운 시기를 맞고 있다. 따라서 태양광발전 수요를 지속적으로 견인하기 위해서는 poly-Si 가격 하락이 동반돼야 한다. 50년 역사의 지멘스 공법의 poliy-Si은 효율 향상이 거의 한계에 도달해 있다고 할 수 있다. 따라서 기존의 변형기술과 신기술 개발에 초점을 맞추어야 한다. 금속실리콘으로 부터 삼염화실란(TCS)을 제조하고, 지멘스공법에 의한 폴리실리콘을 생산 과정 중에서 다량의 사염화규소(STC)가 발생되기 때문에 이를 효과적이고 선택적으로 분리 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구는 금속실리콘에 염산가스를 직접반응시켜 온도에 따른 삼염화실란의 선택도를 평가하고, 또 삼염화실란과 사염화규소를 선택적으로 분리 할 수 있는 흡착제를 개발, 그 특성을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다. 삼염화실란의 선택도를 평가하기 위하여 유동층반응기에 금속실리콘을 충전하고 염산가스를 공급하여 Hydrochlorination 반응으로 삼염화실란을 제조하고 선택도를 평가하였다. 200∼500℃로 반응온도를 달리하여 선택도를 평가한 결과 340℃ 일 때 85.9%로 가장 높았고, 400℃ 이후 부터는 선택도가 급격히 감소하였다. 이는 Hydrochlorination 반응시 발생하는 발열로 인해 삼염화실란의 열분해가 일어나 STC로 전환되기 때문이다. TCS와 STC의 선택적인 분리를 위한 흡착제의 연구는 고정층 반응기에 흡착제를 충전하고 흡착질인 TCS 및 STC를 각각 공급하였다. 기존흡착제인 Zeolite, AC 또 steam으로 전처리한 AC 모두 흡착질이 거의 같은 온도에서 탈착되어 적합하지 못한 흡착제로 판단 되었다. steam으로 전처리한 AC에 Ni와 Fe의 전이금속을 함침한 흡착제의 경우 10K이상의 탈착온도 차이를 보였고, Ni/AC의 경우 TCS, STC의 탈착시작온도가 각각 308, 391K로 가장 큰 차이를 보였다. 이를 통해 Ni을 함침한 활성탄이 선택적으로 분리할 수 있는 최적의 흡착제로 판단된다. 흡착제의 표면특성을 분석하기 위하여 XPS, FT-IR등의 분석기기를 사용하여 측정하였다.