태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다. 이 상태를 건조시키는 경우도 순도가 많이 떨어진다. 본 논문에서는 원심분리(데칸터) 방식과 케미컬 방식을 함께 사용하여, 태양전지 Wafering 공정에서 필수적인 Slurry를 재생함에 있어, 원심분리에 의한 재생품질의 한계를 극복할 수 있는 재생기술을 개발하였고, Slurry 재생에 대한 Total Solution을 제공하여 성능을 향상시키고 재생 회수율을 높였다.
태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다. 이 상태를 건조시키는 경우도 순도가 많이 떨어진다. 본 논문에서는 원심분리(데칸터) 방식과 케미컬 방식을 함께 사용하여, 태양전지 Wafering 공정에서 필수적인 Slurry를 재생함에 있어, 원심분리에 의한 재생품질의 한계를 극복할 수 있는 재생기술을 개발하였고, Slurry 재생에 대한 Total Solution을 제공하여 성능을 향상시키고 재생 회수율을 높였다.
68% of the manufacturing costs of solar cell wafer can be attributed to the slurry. The recycling of slurries is mandatory for reducing the costs of manufacturing wafering production, and the disposal of industrial waste, as well as for cutting down pollution levels. Slurries are currently being rec...
68% of the manufacturing costs of solar cell wafer can be attributed to the slurry. The recycling of slurries is mandatory for reducing the costs of manufacturing wafering production, and the disposal of industrial waste, as well as for cutting down pollution levels. Slurries are currently being recycled using the centrifuge(decanter) method. However, this method is less than optimal as it does not completely remove the fine particles, leading to low quality. Also, be cause of the incomplete separation from the oil, it causes the impurities in the dried slurries. This study aims to develope a new recycling technology that overcomes the flaws of the centrifuge by utilizing chemicals. It will provide a total solution to the crucial process of recycling slurries in the making of solar cell wafer, by increasing the efficiency and renewable rate.
68% of the manufacturing costs of solar cell wafer can be attributed to the slurry. The recycling of slurries is mandatory for reducing the costs of manufacturing wafering production, and the disposal of industrial waste, as well as for cutting down pollution levels. Slurries are currently being recycled using the centrifuge(decanter) method. However, this method is less than optimal as it does not completely remove the fine particles, leading to low quality. Also, be cause of the incomplete separation from the oil, it causes the impurities in the dried slurries. This study aims to develope a new recycling technology that overcomes the flaws of the centrifuge by utilizing chemicals. It will provide a total solution to the crucial process of recycling slurries in the making of solar cell wafer, by increasing the efficiency and renewable rate.
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문제 정의
태양전지 Wafering 공정은 Wire sawing machine으로 Silicon ingot을 절단하는데, 이때 Slurry(절삭제와 윤활 냉각제의 혼합물)를 사용하고, 이 Slurry는 원심 분리를 통해서 재생하여 쓰고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생 품질이 떨어지게 된다. 본 논문은 이러한 잔여 미분을 완벽하게 제거하는 새로운 기술 및 장치를 연구 개발하고자 한다.
4/kg이었다 [1]. 이에 보다 좋은 품질과 저렴한 Cost로 Slurry를 재생하여 사용토록 Solution을 제공함으로써 국내외 태양전지 분야의 경쟁력 및 기술력을 향상시키고자 한다.
본 연구에서는 태양전지 Wafering 공정에서 필수 적인 Slurry를 재생함에 있어, 원심분리에 의한 재생 품질의 한계를 극복할 수 있는 재생기술을 개발하였고, Slurry 재생에 대한 Total Solution을 제공하여 성능을 향상시키고 재생 회수율을 높였다.
후속연구
그러나 배출 슬러리에 대한 기존의 재사용 방법은 원심분리에 의한 고(Solid)/액(Liquid) 분리 방식으로 미세 입자의 분리에 한계를 갖고 있으며 이는 잉곳 절삭 품질에도 영향을 준다. 고효율 고품질 슬러리 순환사용 공정 개발을 위해선 슬라이싱 가공유에 대한 기술 및 국산화가 선행되어 연마제의 분산매인 가공유의 특성을 이해하여 슬러리의 특성을 이용, 가장 효율적인 방법으로 슬러리 순환 공정을 개발하여야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 어떻게 되는가?
태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다.
Slurry 재생 품질과 회수율을 한 단계 높일 수 있는 기술과 장비의 개발이 시급한 실정인 이유는 무엇인가?
국내의 반도체 산업의 발전과 함께 Slurry재생 업체들이 주로 전자 산업용 반도체 Wafering Slurry(지용성)를 리사이클링 해오고 있다. 그러나 원심분리에 의한 재생으로 재생품질에 한계가 있고, 태양전지용 Wafering Slurry(수용성)의 재생 기술은 전무한 실정이다. 또한 국내 업체들은 단순히 재생을 전문으로 하는 업체로서 재생장비에 대한 엔지니어링 기술 또한 부족한 실정이다.
해외에는 독일의 경우 Slurry 재생을 전문으로 하면서, 재생 장비 엔지니어링을 병행하고 있으나, 장비 가격이 매우 고가(국산의 5배 이상)로서, 국내 기업에게는 부담이 매우 크다.
일본의 경우는 대부분이 원심분리에 의한 재생기술이고 독일과 마찬가지로 매우 고가이다. 결론적으로 Slurry 재생 품질과 회수율을 한 단계 높일 수 있는 기술과 장비의 개발이 시급한 실정이다.
기존 Slurry를 재생하는 방식은 어떤 방식을 사용하였는가?
태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다. 이 상태를 건조시키는 경우도 순도가 많이 떨어진다.
참고문헌 (9)
Tzu-Hsuan Tsai, "Pretreatment of recycling wiresaw slurries-Iron removal using acid treatment and electrokinetic separation", Separation and Purification Technology 68, pp. 24-29, 2009.
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